IC điều chỉnh công suất thấp (bước xuống) hiệu quả cho chuyển đổi Li-Ion - 3.3V?

Không dễ để người mới điện tử tìm được cơ sở yếu tố tốt, vì vậy tôi hy vọng câu hỏi phù hợp này.

Yêu cầu: Cung cấp năng lượng hiệu quả cho thiết kế MCU dựa trên 3,3V từ pin Li-Ion. "Hiệu quả" có nghĩa là không quá 20uA dòng tĩnh, 10uA là tốt hơn.
Dòng điện tiếp đất cho dòng đầu ra 1mA <50uA.
Dòng đầu ra tối đa yêu cầu> = 50mA.
Có gói SOT (so với các gói SON <2x2mm) cũng là một lợi thế.
Tần số cao hơn và cuộn cảm nhỏ hơn cũng tốt (đặc biệt nếu không xung đột với yêu cầu gói ;-)).

Sẵn có tốt và vấn đề giá cả quá. Điều đó chắc chắn chủ quan, nhưng cung cấp 2-3 tên tốt hơn là nói rằng X là tốt nhất.

Cảm ơn!

Bạn không muốn có một công tắc. Chênh lệch đầu vào-đầu ra của bạn quá thấp (đối với hầu hết các đường cong phóng điện, điện áp nhỏ hơn 3,8 V) mà thậm chí với hiệu suất 90%, nó sẽ không làm tốt hơn LDO.

Hãy xem Seiko S1167 :

• Hiện tại mặt đất 9 điển hình
• Có sẵn trong các bước 100 mV từ 1,5 V đến 5,5 V
• Độ chính xác điện áp đầu ra 1%
• Dòng điện đầu ra 150 mA
• 150 mV thả ra ở 100 mA
• Tắt máy đầu vào
• Gói SOT23-5

chỉnh sửa
Tìm thấy một thứ thậm chí còn tốt hơn trong S1313 :

• Hiện tại 0.9 GroundA
• Dòng điện đầu ra 200 mA

Seiko không cung cấp dữ liệu cho dòng điện mặt đất đang tải, nhưng theo kinh nghiệm của tôi, bạn nên tính vào 1% dòng tải, vì vậy ở mức 1 mA sẽ vào khoảng 10 nồiA, rất có thể ít hơn 50 MiếngA.

Bạn nên bắt đầu bằng cách sử dụng tìm kiếm tham số, được cung cấp bởi các nhà phân phối khác nhau (ví dụ: http://digikey.com có một tìm kiếm tham số tuyệt vời) và nhà sản xuất. Thông thường bạn có thể tìm kiếm các tham số bạn đã đưa ra trong câu hỏi của bạn.

Sau khi bạn đã tìm thấy một số phần đáp ứng yêu cầu của bạn, bạn nên tham khảo bảng dữ liệu và xác minh rằng phần đó thực sự là những gì bạn muốn.

Buck tốt nhất có thể là sự lựa chọn tốt nhất:

Các bộ chuyển đổi buck có sẵn tốt nhất sẽ tốt hơn so với bộ điều chỉnh tuyến tính.

Xem xét phạm vi pin là 4.0V xuống còn 3,4V (bỏ qua khoảng thời gian ngắn ban đầu trên 4.0V và cho phép khoảng không đầu ra 0,1 V).
Vin = 3,4 phút, trung bình 3,7, tối đa 4.0
Đối với 3,3V, một bộ điều chỉnh tuyến tính cho hiệu quả của
3,3 / 3,4 = 97%, 3,3 / 3,7 = 89% và 3,3 / 4.0 = 83%

Hiệu suất trung bình thực tế sẽ phụ thuộc vào ô được sử dụng và mức tải, v.v. nhưng nói 3,7 Volt trong là điển hình (có thể là như vậy) cho hiệu suất 89%.
Một bộ điều chỉnh buck rất tốt với chuyển đổi đồng bộ và chú ý cẩn thận đến từng chi tiết sẽ có thể đạt khoảng 95% cho phần lớn phạm vi này. Sự khác biệt giữa nguồn cung cấp tuyến tính và buck là nhỏ, nhưng đáng chú ý.

Dòng điện mặt đất có thể là thước đo hiệu suất RẤT kém: Lưu ý rằng sử dụng dòng điện mặt đất làm công đức cho bộ điều chỉnh tuyến tính có thể RẤT gây hiểu lầm . ví dụ: hãy tưởng tượng một bộ điều chỉnh tuyến tính với dòng điện bằng không và Vin = 3.6V và tải = 1 mA. Hiệu suất sẽ là 3,3 / 3,6 = 91,7% nên mất khoảng 8% năng lượng đầu vào. Điều này tương đương với bộ điều chỉnh với hiệu suất chuyển đổi 100% nhưng dòng điện tiếp đất là 8% tải. tức là ở đây 8% x 1 mA = 80 uA. Vì vậy, ngay cả khi bộ điều chỉnh có dòng điện 10 uA ở mức tải 1 mA, điều này sẽ bị ngập bởi các tổn thất chuyển đổi không thể tránh khỏi trên hầu hết phạm vi Vin,

Tìm một IC để đáp ứng các thông số trên sẽ được chăm sóc. Các bộ điều chỉnh Buck thường mang lại hiệu quả chuyển đổi cao nhất cho các kết hợp giới hạn của Vin Vout, tải và hơn thế nữa. Phạm vi tối ưu bên ngoài hiệu quả sẽ giảm - đôi khi rất tệ.

Tôi đã xem hướng dẫn lựa chọn tham số Digikey để xem liệu một phần phù hợp có thể dễ dàng được xác định. Đây không phải là một nhiệm vụ tức thời, ví dụ như đặt Iout_max thành 100 mA có thể gây hiểu lầm vì IC hiệu quả nhất có thể có một công tắc có khả năng chuyển đổi dòng điện cao hơn mức cần thiết.

Chỉ để cho thấy rằng tôi đang làm bài tập về nhà của mình, đây là những gì tôi tìm thấy cho đến nay:

Tuyến tính có rất nhiều phép thuật đó. Hãy cẩn thận: rất đắt, thường hơn 2 đô la giá nhà cung cấp. Bên cạnh việc chỉ đắt tiền, nó cũng có nghĩa là vấn đề về tính sẵn có, bởi vì ít bên muốn mua những thứ vàng như vậy và các nhà phân phối địa phương không bận tâm mang theo (là người có sở thích, tôi quan tâm đến số lượng duy nhất và DHLing từ Digikey và bạn bè không phải là một lựa chọn tốt). Dù sao, LTC3525 thậm chí là tăng / buck với Iq thấp tới 7uA (sẽ có nhiều khả năng hơn trong chế độ buck). LTC3620 là buck với Iq = 18uA và Imax = 15mA có lẽ quá thấp, được đóng gói vào DFN 2x2mm đó.

LTC1474 / LTC1485 là gói Iq MSOP / SO8 không tải 10uA. Có nguồn gốc từ eBay.

TPS62230 của TI tốt ở 22uA và thậm chí có thể đọc được tại địa phương, nhưng hoàn thành lời nguyền ở 1x1,5mm.

Vì vậy, có vẻ như các chip mà tôi tìm thấy cho đến nay là "quá mới" (dựa trên bao bì), thật tuyệt khi tìm thấy "thế hệ trước" trong SOT23, vì vậy gợi ý rất đáng hoan nghênh.