배터리 수명을위한 부스트 또는 벅 레귤레이터?

약 2.5v에서 작동하는 무선 센서 노드를 만들고 싶습니다. 벅 컨버터와 직렬로 연결하거나 부스트 컨버터와 병렬로 3 개의 알카라인 배터리를 실행하려고합니다. 두 컨버터의 효율이 동일하다면 88 %라고 가정 해 봅시다.

이 프로젝트에 필요한 전류는 <200mA이어야합니다

나는 이런 종류의 일을 생계를 위해 만듭니다. 아마도 센서는 대부분의 시간을 잠들게하고, 주기적으로 데이터를 읽거나 보내려고 깨어납니다. 이 경우 선형 레귤레이터가 더 나은 옵션 일 수 있습니다.

예를 들어, TPS78225는 2.5V @ 150mA를 제공합니다. 현재 수요의 급증은 캡과 인덕터로 충족 될 수 있습니다. 이 장치는 대기 전류가 0.5uA이므로 대부분의 수명을 잠 들면 한 자리 uA 범위로 내려갈 수 있습니다.

3 개의 셀을 사용하는 대신 4 (2x2) 또는 다른 화학을 사용하는 것이 좋습니다 (리튬은 셀 당 3.6V를 제공합니다). 분명히 LDO의 전압 강하를 최소화해야합니다.

유휴 전류가 매우 낮은 경우이 방법이 다른 스위칭 시스템보다 훨씬 효율적일 수 있습니다. 필요할 때만 전원이 켜진 마이크로 컨트롤러 및 스위칭 레귤레이터에 LDO를 사용하는 하이브리드 솔루션도 가능합니다.

일반적으로, 그리고 다른 모든 것들은 다소 동등하다. I ² R 손실은 전력 변환기의 주요 효율 비용이 될 것이다. 따라서 가능한 한 낮은 전류를 유지하는 것이 목표입니다.

이것은 전체 시스템 효율이 부스트 컨버터보다 벅 컨버터에서 더 나을 것이라는 것을 의미한다. 배터리, 코일 및 스위칭 소자의 평균 전류는 모두 낮아집니다.

부스터를 사용하면 여전히 0.5 볼트에 가깝게 작동 할 수 있습니다. 3 시리즈가 모두 약 0 9 볼트로 떨어지면 아마도 버스트 일 것입니다. 그래서 그것은 나의 선택에 대한 부스터이지만 신중하게 칩을 선택하십시오. 또한 세 개의 배터리가 모두 같은 상태 여야하거나 다른 손실이있을 것을 고려해야합니다. 시리즈가 아닙니다.

고려해야 할 배터리 ESR에 대한 추가 정보 - "일반"알카라인 배터리의 유효 직렬 저항은 약 0.3 옴입니다 ( Energizer PDF 파일 참조 ). 직렬 구성의 경우 ESR은 약 0.9 옴이고 3 개의 동일하게 "충전 된"병렬 배터리의 경우 ESR은 0.1 옴입니다.

정확하지만 효율은 부하에 따라 달라 지므로 작동 범위에서 동일한 효율 프로파일을 가져야합니다. 또한 일부 컨트롤러 / 컨버터에는 센서에 전류가 많이 걸리지 않거나 절전 또는 에너지 절약 모드가있는 경우 배터리 수명을 크게 변화시킬 수있는 경부 하 효율 모드가 있습니다.