我想制作一个运行电压约为 2.5v 的无线传感器节点。我正在尝试在与降压转换器串联或与升压转换器并联运行 3 节碱性电池之间做出决定。我想如果两个转换器的效率相同,比如说 88%,它们运行的时间会和彼此一样长吗?
本项目所需电流应<200mA
我想制作一个运行电压约为 2.5v 的无线传感器节点。我正在尝试在与降压转换器串联或与升压转换器并联运行 3 节碱性电池之间做出决定。我想如果两个转换器的效率相同,比如说 88%,它们运行的时间会和彼此一样长吗?
本项目所需电流应<200mA
一般来说,在所有其他因素或多或少相同的情况下,I 2 R 损耗将成为功率转换器效率的主要成本。因此,目标是保持尽可能低的电流。
这意味着使用降压转换器的整体系统效率将优于使用升压转换器。电池、线圈和开关元件的平均电流都会降低。
我以做这种事情为生。据推测,您的传感器大部分时间都处于睡眠状态,只是醒来读取数据或定期发送数据。在这种情况下,线性稳压器可能是更好的选择。
例如,TPS78225 将为您提供 2.5V @ 150mA。请记住,电容和电感可以满足电流需求的尖峰。该设备的静态电流为 0.5uA,因此,如果您的设备大部分时间都处于休眠状态,您应该能够降至个位数 uA 范围。
与其使用 3 节电池,不如考虑使用 4 节 (2x2) 或不同的化学成分(锂将为您提供每节 3.6V 的电压)。显然,您需要将 LDO 的电压降降至最低。
如果您的空闲电流非常低,这种方法可能会比任何开关系统更有效。您甚至可以做一个混合解决方案,将 LDO 用于微控制器和开关稳压器,仅在需要时通电。
使用助推器,您可能仍然可以让它在接近 0.5 伏的电压下工作。如果串联的 3 个都下降到大约 0 9 伏,你可能会破产。所以这是我选择的助推器,但请谨慎选择您的芯片。此外,您需要考虑所有三个电池都需要具有相同的电量,否则会有其他损失。不是这样的系列。
应考虑的有关电池 ESR 的额外信息- “典型”碱性电池的有效串联电阻约为 0.3 欧姆(请参阅Energizer PDF 文件)。对于串联配置,ESR 约为 0.9 欧姆,对于 3 个同等“充电”的并联电池,ESR 为 0.1 欧姆。
正确,但效率随负载而变化,因此它们必须在您的工作范围内具有相同的效率曲线。此外,一些控制器/转换器具有轻负载效率模式,如果您的传感器不消耗太多电流或者如果它具有睡眠或节能模式,则可以对电池寿命产生很大影响。