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zigbee锂电池转3.3V用什么管理芯片功耗低

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

目前用了几款LDO,发现LDO的效率真心低,不知道TI有那款芯片功耗低一些的?

希望谁给推荐下!

LDO的效率可以简单用vout/vin来估算,你的电芯应该是单节的,所以针对一般锂电池标称的3.7V,即放电曲线最平滑和持续时间最长的电压而言,其效率已经是非常高了。如果你用满充电压来算那会相对略低一些,所以我认为选用一个mosfet工艺的LDO是非常适合于你这个应用的。相比开关模式的dc-dc而言,它结构简单,成本低,体积小,没有输出纹波,不会成为EMI issue的干扰源,此外能够有很好的电源噪音抑制功能,同时也可以具有良好的Broadband noise 表现。相比其他类型的LDO,MOSFET工艺的在静态电流消耗,对Vdropout的需求,以及对环境噪音和电源噪音的抑制能力都是更好的表现,使用时注意输出电容的大小和类型按照datasheet来设计,从而保证输出电容的ESR零点位置适合即可。

详见TI电源产品网页中的MOSFET工艺LDO产品.谢谢!

直接推荐个型号吧,谢谢你分享这些理论知识!

你好,参考TPS72733这颗专为RF应用开发的P-msofet LDO。

关键性的参数如下:

Iout (Max) (A)                        0.25

Fixed Output Options (V)    3.3

Iq (Typ) (mA)                      0.008

Vdo (Typ) (mV)                 163  

Noise (uVrms)                  33

PSRR @ 100KHz (dB)    40

详细的信息和产品资料 请访问如下网页,谢谢!

http://www.ti.com.cn/product/cn/tps72733/description?keyMatch=TPS72733&tisearch=Search-CN

根据TI员工给您的专业解答,帮您补充点,也可选用TPS72711,这款芯片目前还有样片可以申请,方便测试

更多芯片资料和详情,http://www.ti.com.cn/product/cn/tps72711/samplebuy

TPS72733吧。。

LDO的效率约等于Vo/Vi;

3.3V输出锂电池输入,理论最大效率大约3.3/3.7=89%

理论最低效率约3.3/4.2=78%

这个应该还可以接受吧,关键是成本低啊、

如果想要高效率,可以考虑采用开关电源,基本可以达到90%以上,可以使用WEBENCH来进行设计和选型

请问板子的电流有多大?

计算一下是更关注效率还是更关注Iq?也就是说板子是休眠耗电多多还是工作耗电多。

如果是工作耗电多,可以选用我们具有轻载高效模式的DCDC。

 

这是理论,你实际测试了就发现不是了,我有测试数据的,算出来效率13%,MIC5219,SPX3819

zigbee嘛,满负荷工作电流不会超过50ma,一般处于休眠状态,现在由于程序护着硬件原因,休眠电流本来应该是0.01ua的,我实测实50ua,也就是说电流在ua到ma级别跳变,我需要我的电池能尽量长时间工作不想频繁充电,我想这是zigbee的初衷吧,低功耗,但是如何结合外围电路真的比较麻烦,我的电池仅有300ma左右,想用至少半年

这个8ua的静态电流还是蛮大的啊,我看了有一款静态电流1ua的,这是我在TI上找到最低的一个了,勉强可以接受,只不过它的输出貌似是固定的,型号TPS79733,输出最大50ma,还是可以满足zigbee的,不知道还有么有更小功耗的

如果你的输出电流非常小,计算效率不能忽略芯片的静态电流消耗和开关管的偏置电流消耗,此时需要关注IGND电流的大小,如果选择NPN 或者PNP管结构的LDO,需要的偏置电流会比较大,因为开关管是一个电流控制型的,而是用MOSFET结构的需要的偏置电流就非常小,比对MIC5219(PNP结构),SPX3819和TI的TPS79733的IGND,前面的PNP管结构的 IGND需要数百uA,而mosfet的IGND只有1-2uA(输出10mA时)。所以正如之前的“理论”所提到的,使用MOSFET结构的LDO能够获得更小的偏置电流消耗。如果你用MOSFET结构的LDO来做,在小负载时会比之前测得的效率参数有显著的提高。

输出固定3.3V更加适合你的应用,高精度的反馈电阻集成在芯片内部,即缩小了体积又增加了LDO的抗干扰能力。从待机时间最大化来看,楼主你就选择TPS79733这颗你找到1.2uA静态电流的MOSFET LDO,这个静态电流消耗已经是目前的单通道LDO产品中做的非常出色的一款。

有时候为了提高单次充电的使用时间,即尽量最大化单次充电电池的使用时间(这样做也有利于电池的使用寿命),会建议采用buck-boost电路转换器,它以占空比50%为界,根据输入电压和输出电压的关系,会自动切换buck和boost模式。这样的做的好处是弥补了LDO在电池电压小于当前Vdropout+Vout,以及电池电压小于vout时的部分电量没有被使用的缺点,如你现在输出3.3V的情况下,当电池电压低于3.3V时,实际上电池还有一部分能量对应于3.0-3.3V之间,此时buck-boost的dc-dc转换器会自动切换到boost模式,将电池的电压升压到3.3V。

这样buck-boost的电路适用于输出电流比较大,系统工作时间比较长 或工作频率比较频繁的应用,对于小负载和长待机的应用,如楼主的项目,这种方案反而不如直接使用LDO更加合算,工作时的效率以及大的静态电流消耗使得利用Vout+Vdropout与Vbat欠压保护门限之间的电量没有明显的意义。

以上谢谢!

非常感谢,从本质上给我分析了,我可以直选MOSFET结构的LDO了,非常感谢,我再找找看

我又看了下TI的产品,发现这款貌似是针对MSP430专门推得一款锂电池管理IC,TPS780xx系列的,有两个电压可以输出,工作状态输出一个电压,单片机休眠后IC会自动输出一个低电压,不知道这个省电效果如何?

这个省电效果好,但它是针对MSP430单片机的技术规格开发的。MSP430的两种模式可以允许两种不同的电压来降低功耗。

CC2530不行么?我测试了2.5V,也是能工作的

您好,我最近也在选TPS79733,有个问题一直没弄清楚。就是这款芯片到底输出电流最大是多少?看数据手册有说是10ma,也有说50ma的。。。谢谢

对于不是连续工作状态下的LDO,静态电流也是很关键的。所以可以选一个较低静态电流的LDO,可以低至500nA。最低功耗的做法是使用LDO做备份电源,使用DCDC做工作电源,可以达到很高的效率。

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