4.2V zu 3.3V?

Hallo!

Ich habe das Problem, dass ich 4.2V aus 3 in Serie geschalteten Knopfzellen mit jeweils 1.4V auf 3.3V zur Versorgung eines ATxmegas regeln muss.
Die Linearregler brauchen ja mindestens 4.5V um eine Stabile Spannung zu erzeugen, die Stabilität ist wichtig, da ich den ADC verwenden werde.

Der Entnommene Strom beträgt maximal nur 2mA, daher dachte ich daran, die Spannung mit einer Zenerdiode zu stabilisieren, dabei hätte ich aber das Problem, dass ständig ein Strom fließt, aber die Schaltung soll eine sehr geringe Stromaufnahme im Standby-Betrieb haben, da ist es eher unförderlich, wenn dauernd mehrere mA über die Z-Diode fließen.

Ein weiteres Problem ist, dass alles sehr klein sein muss.
Also SMD muss es sein, das ganze kommt auf einen Doppelseitige Platine, die höchstens 20x20mm groß sein darf.
Im Wesentlichen müssen darauf auch nur ein kleiner Xmega16, ein Display Anschluss, 3 Knopfzellen und ein paar Kondensatoren und halt die Spannungsreglung.

Hat jemand eine Idee, wie ich mein Problem lösen kann?
Ich wäre für Hilfe sehr dankbar.

mfg
Olaf

Hm...ist eine Diode in Reihe zur Schaltung eine Option?
Ist natürlich nicht sehr genau, da die Durchlassspannung zum Teil von der Temperatur abhängt, außerdem werden die Batterien am Ende ihrer Lebenskraft kaum noch 4,2V aufbringen.

Schaltregler fallen bei deinen Größenanforderungen raus-auch wenn es die mittlerweile schon sehr klein gibt. Der Arbeit des ADC sind sie auch nicht gerade dienlich.

Ich weiß ja nicht was deine Schaltung da unter welchen Bedingungen tun soll...aber wäre eine Inkaufnahme schwankender Batteriespannung und dafür die Verwendung einer externen Referenz-Spannung eine Option?

Hallo!

Ich würde, wie skizziert, einen "low drop" Spannungsregler in SMD z.B. aus der Serie TK115XX: http://www.datasheetcatalog.com/data.../TK11530.shtml bzw. von dir erwähnte Zenerdiode mit seriellem Widerstand per µC schalten. ;)

Code:

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        VCC
        +
        |
    .-------.    _____
    |      |  |    |
    |    OH|---| LDV |--> 3V3
    |      |  |_____|
    |      |      |
    |    OL|------+
    |      |
    |  µC  |
    |      |    OH = Schaltbares VCC
    |      |
    '-------'    OL = Schaltbares GND
        |
        ===      LDV = "low drop" Spannungsregler
        GND

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

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Zitat:

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Zitat von crabtack

Ich habe das Problem, dass ich 4.2V aus 3 in Serie geschalteten Knopfzellen mit jeweils 1.4V auf 3.3V zur Versorgung eines ATxmegas regeln muss.

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Dein Problem ist noch größer. Batterien und auch Akkus haben keine konstante Spannung. Geh mal davon aus, daß die Knopfzellen wenn sie frisch sind 1,5V oder mehr haben. Kurz bevor sie leer sind bleiben davon noch 0,9V übrig.

Zitat:

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die Stabilität ist wichtig, da ich den ADC verwenden werde.

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Ich kenne nun deinen Prozessor nicht, aber viele moderne µC haben eigentlich eine interne Referenz, da spielt die Versorgung eine untergeordnete Rolle.

MfG Klebwax

Hallo,
ich schlage einen MCP1703 vor.

Das sind die groben technische Daten:
- low-Drop-Regler, läuft ab 2,7V Eingangsspannung
- SOT-23-Gehäuse, d.h. klein - aber noch von Hand lötbar ;)
- braucht nur 2 Keramikkondensatoren à 1µF für Stabilität (gibt's z.B. als 0805 oder 0603)
- Ruhestrom typ. 2µA (unter Last verständlicherweise mehr)
- Drop-Voltage 700mV bei 250mA (hier eher wichtig: <100mV bei 25mA, d.h. selbst bei 3,4V Eingangsspannung funktioniert die Regelung auf 3,3V noch !!!)

Für Details musst du natürlich ins Datenblatt schauen. Bei reichelt kostet das IC etwa 60 Cent.

Grüße, Bernhard

Würde das denn heißen, dass auch noch bei 2,7V Eingangsspannung auf 3,3V geregelt werden würde oder wie ist das zu verstehen?

Nein, der MCP1703 ist nur "low drop" Spannungsregler._.

Hi, vielen Dank für die vielen schnellen Antworten!

Der MCP1703 sollte bestens geeignet sein, auch wenn er von meinem persönlichen Erzfeind hergestellt wird.
Die 100mV Drop sind einfach perfekt.
Und das Gehäuse ist verhältnismäßig riesig, dürfte nicht das Problem sein :D
Der TK115 wäre an sich auch gut geeignet, allerdings brauche ich die Option der Abschaltung nicht, dann würde sich der µC ja selbst den Stecker ziehen und nie wieder aufwachen :D.
Es genügt mir, wenn einfach µC und Display in den sleep mode gehen und nurnoch ein paar µA verbrauchen.

Mir genügt es, wenn er bis 3.4V noch vernünftig regelt, darunter ist die Batterie halt hinüber.

Es wird übrigens ein Schusszähler, den man an der Waffe befestigt, der dann Kadenz und insgesammt abgegebene Schüsse auf einem OLED Display anzeigt.
Wenn es fertig ist mache ich noch nen Thread dazu.

mfg
Olaf

Dann vieeel Erfolg weiterhin ! :D

Hallo,
wenns nicht Microchip sein soll, gibt's von Maxim Integrated noch den MAX8867, MAX8868, MAX8877 und MAX8888.
Allerdings liegt bei diesen die Ruhestromaufnahme bei 55µA / 100µA... und sie haben ein paar Pins mehr bei gleicher Größe.
Du hast die Qual der Wahl :D
Grüße, Bernhard

Falls die Versorgungsspannung bis 3x0.9V sollte runtergehen dürfen, dann tut es vielleicht ein Step-Up/Step-Down Schaltregler, wie dieser hier.

Zitat:

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Zitat von crabtack

Der MCP1703 sollte bestens geeignet sein, auch wenn er von meinem persönlichen Erzfeind hergestellt wird.

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Ja "Erzfeind" ist so eine Sache. Die PICs, mit denen ich gerade rum mache, laufen von 5,5V bis 2,2V. Da braucht man gar keinen Regler. Und für den ADC gibts eine eingbaute Referenz, die ist unabhängig von der Versorgung. So kann man auch ohne Regler die gesamte Batteriekapazität und den ADC nutzen.

MfG Klebwax

Zitat:

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Zitat von Klebwax

Und für den ADC gibts eine eingbaute Referenz, die ist unabhängig von der Versorgung.

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Das gilt aber nur für wenige PICs, z.B. 16F1826/27: http://ww1.microchip.com/downloads/e...Doc/41391D.pdf . ;)

Zitat:

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Zitat von PICture

Das gilt aber nur für wenige PICs, z.B. 16F1826/27: http://ww1.microchip.com/downloads/e...Doc/41391D.pdf . ;)

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Das sind schon recht viele,
- fast die komplette "Enhanced Mid-Range" Famile wie der von dir aufgeführte 16F1826/27,
- fast die koplette 18F "K" Familie
- ein paar in der 18F "J" Familie
Es gibt eine parametrische Suche auf der Microchip Seite, in der man in der ausgewählten Produkt Gruppe gezielt nach Typen mit Fixed Reference Voltage suchen kann. Dem TO hilft das aber nichts. Er wird sicher nicht zu seinem Erzfeind wechseln, nur weil die MCUs ein Feature intern haben, das er mit seinen lieblings MCUs mehr oder weniger aufwändig extern relisieren kann.

An einen solchen kleinen Regler kann man sich schnell gewöhnen. Bei einem anderen µC dauert das meist länger. Für Batteriebetrieb ist der MCP1703 auch eine gute Wahl. Die Frage wäre höchstens ob man 3,3 V braucht oder ggf. auch mit 3 oder 2,7 V für den µC auskommt.

Normal geht man auch davon aus das Batterien bei etwa 1,2 V je Zelle leer sind. Die 3,4 V als unteres LImit passen also ganz gut.

Zitat:

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Zitat von PICture

Das gilt aber nur für wenige PICs, z.B. 16F1826/27: http://ww1.microchip.com/downloads/e...Doc/41391D.pdf . ;)

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Mich hat eigentlich nur der Begriff "Ezrfeind" amüsiert.

Ich verwende eigentlich nur noch 16 Bitter, so den PIC24F32KA30x oder wenns wirklich "klein" sein soll einen PIC12F1840. Angenehm ist der große Spannungsbereich. Wenn man den Rest der Schaltung in den Griff bekommt (z.B. ratiometrisch misst), kann man bei Batteriebetrieb auf einen Regler ganz verzichten.

MfG Klebwax

Ich mag PIC halt einfach nicht :D
Die alten waren mir immer viel zu umständlich von der Programmierung her

Habe mich jetzt für die Lösung: Spannungsregler und ATxmega entschieden, danke für eure Hilfe!

mfg
Olaf