Regulador de impulso ou fanfarrão para a duração da bateria?

Quero criar um nó de sensor sem fio que funcione a cerca de 2,5v. Estou tentando decidir entre executar 3 pilhas alcalinas em série com um conversor buck ou em paralelo com um conversor boost. Eu acho que se os dois conversores tiverem a mesma eficiência, digamos 88%, eles funcionariam tanto quanto o outro?

A corrente necessária para este projeto deve ser <200mA

Eu faço esse tipo de coisa para viver. Presumivelmente, seu sensor passará a maior parte do tempo dormindo, apenas acordando para fazer uma leitura ou enviar dados periodicamente. Nesse caso, um regulador linear pode ser uma opção melhor.

Por exemplo, um TPS78225 forneceria 2,5V a 150mA. Lembre-se de que os picos na demanda atual podem ser atendidos por limites e indutores. Este dispositivo possui uma corrente quieta de 0,5uA; portanto, se o dispositivo passar a maior parte de sua vida dormindo, você poderá descer para a faixa de um dígito de uA.

Em vez de usar 3 células, considere usar 4 (2x2) ou talvez uma química diferente (o lítio fornecerá 3,6V por célula). Obviamente, você precisa minimizar a queda de tensão do LDO.

Esse método provavelmente será muito mais eficiente do que qualquer sistema de comutação se sua corrente ociosa for muito baixa. Você pode até fazer uma solução híbrida em que usa um LDO para o microcontrolador e regulador de comutação, que é ligado apenas quando necessário.

Em geral, e todas as outras coisas sendo mais ou menos iguais, as perdas de I ² R serão o principal custo da eficiência em um conversor de energia. Portanto, seria um objetivo manter as correntes o mais baixo possível.

Isso implica que a eficiência geral do sistema será melhor com um conversor buck do que com um conversor boost. As correntes médias nas baterias, na bobina e no elemento de comutação serão todas mais baixas.

Com um booster, você ainda poderá fazer com que funcione perto de 0,5 volts. Se todos os 3 da série caíssem para cerca de 0 9 volts, você provavelmente ficaria mal. Portanto, é um impulsionador para minha escolha, mas escolha seu chip com cuidado. Além disso, você deve considerar que todas as três baterias precisam ter carga igual ou haverá outras perdas. Não é assim em série.

Informações adicionais sobre a ESR da bateria que devem ser levadas em consideração - a resistência efetiva em série de uma bateria alcalina "típica" é de cerca de 0,3 ohms (consulte o arquivo PDF do Energizer ). Para uma configuração em série, o ESR será de cerca de 0,9 ohms e para 3 baterias paralelas "carregadas" igualmente, o ESR é de 0,1 ohms.

Correto, mas a eficiência varia com a carga, portanto, eles teriam que ter o mesmo perfil de eficiência em sua faixa de operação. Além disso, alguns controladores / conversores possuem modos de eficiência de carga leve que podem fazer uma grande diferença na vida útil da bateria se o sensor não consumir muita corrente ou se tiver um modo de economia de energia ou suspensão.