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3.7v 锂电池为单片机供电,升压到5v好,还是降压到3.3v好?

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楼主: liuyudong_a
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zxq6| | 2016-11-30 12:20 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览
用buck-boost的开关电源呗,tps63001,可以稳定输出在3.3

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zhuyemm| | 2016-11-30 12:44 | 只看该作者
楼上几个建议选宽电压单片机的都说的不对,

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liuyudong_a|  楼主 | 2016-11-30 12:46 | 只看该作者
zxq6 发表于 2016-11-30 12:20
用buck-boost的开关电源呗,tps63001,可以稳定输出在3.3

再了解了解。

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liuyudong_a|  楼主 | 2016-11-30 12:47 | 只看该作者
zhuyemm 发表于 2016-11-30 12:44
楼上几个建议选宽电压单片机的都说的不对,

说说看法。

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liuyudong_a|  楼主 | 2016-11-30 12:51 | 只看该作者
michael_llh 发表于 2016-11-30 11:36
感觉还是先升压,再稳压输出比较好,如果锂电池的话充饱电是4.2V左右,直接使用降压的话,稳压器需要一定的 ...

有机会试一试,实际上,锂电池放电越到后面,放电曲线越陡,可用容量不多。

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liuyudong_a|  楼主 | 2016-11-30 12:53 | 只看该作者
风寒素 发表于 2016-11-30 09:53
根据电池放电情况是降压好。因为我是做电池,电池放电情况是充满电电压是4.25V-4.15V。具体升压到5V放电到3 ...

谢谢

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himinfy| | 2016-11-30 14:02 | 只看该作者
现在好多单片机都是宽电压供电的,可以选择宽电压的这样可以不用升降压直接锂电池供电,我们做的一些产品在考虑成本时就是这样直接供电的,挺不错的

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michael_llh| | 2016-11-30 17:37 | 只看该作者
liuyudong_a 发表于 2016-11-30 12:51
有机会试一试,实际上,锂电池放电越到后面,放电曲线越陡,可用容量不多。 ...

恩,是没错,但是中间的一段电压范围是耐用时间最长的,但是使用简单的LDO进行降压就有可能出现电压小于某个值直接无法工作,而这个值只是电池的基本电压

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yanwen217| | 2016-11-30 19:12 | 只看该作者
看锂电池的放电曲线,当电压放电到3.4V,大概剩余30%左右的电量,那产品续航时间的要求是否需要榨干锂电池电能?这是需要楼主来评估的,如果70%左右的电能有90%以上的使用效率,相信续航时间也不一定会比榨干电池电能少!
所以,楼主需要大概评估如下几个方案的续航时间和综合成本:
方案1,宽电压工作的MCU,锂电直接供电,MCU在不同电压下耗电不同;
方案2,LDO降压,效率低,基本就是3.3/Vbat,电池电压最耐用的一段,效率最小,锂电放电到3.4V基本就要关闭系统了;
方案3,DC-DC降压,比如我发给楼主那款,20uA负载下就有90%以上的转换效率,而自身静态功耗在1uA以内,也是放电到3.4V;
方案4,Buck-Boost方案,可以榨干电池电能,但是成本会相当高,因为Buck-Boost芯片比较贵。

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liuyudong_a 2016-12-2 13:56 回复TA
优选第一方案 
gx_huang 2016-12-2 09:23 回复TA
锂电池放电到3.4V,电量小于10%了 
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龙1985| | 2016-11-30 23:40 | 只看该作者
3.3v的单片机不用降压可以只接用
5v需要升压

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cjseng| | 2016-12-1 00:36 | 只看该作者

实际上我有个产品用TP5400来做的,充电、升压、欠压保护一颗芯片全都有了。

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liuyudong_a 2016-12-2 13:47 回复TA
又了解了一个 芯片 
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xxdcq| | 2016-12-1 09:33 | 只看该作者
降压用65Z5不错,2.5--5.5V都能稳定输出3V电压,电流可以到100mA

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神奇号| | 2016-12-1 13:49 | 只看该作者
本帖最后由 神奇号 于 2016-12-1 13:54 编辑

3.7V锂电池正常工作电压范围3.6V到4.2V,选个适合这这个范围的控制器,比如STC的某些型号5.5V到2.4V都能用,中间就不用电压变换了,省事

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神奇号| | 2016-12-1 14:00 | 只看该作者
yanwen217 发表于 2016-11-30 19:12
看锂电池的放电曲线,当电压放电到3.4V,大概剩余30%左右的电量,那产品续航时间的要求是否需要榨干锂电池 ...

请教下放到3.4V还有30%的电量,哪有?

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yanwen217| | 2016-12-1 14:52 | 只看该作者
神奇号 发表于 2016-12-1 14:00
请教下放到3.4V还有30%的电量,哪有?

电池厂商提供的充放电曲线

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神奇号| | 2016-12-2 08:49 | 只看该作者
yanwen217 发表于 2016-12-1 14:52
电池厂商提供的充放电曲线

嗯,看来锂电池很多不一样啊

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37
gx_huang| | 2016-12-2 09:25 | 只看该作者
大部分手机用的锂电池,3.4V以下基本没有多少电量了。
只有那些特殊的一次性的锂电池,电压才低一些还有很多容量。

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QuakeGod| | 2016-12-2 20:28 | 只看该作者
chunyang 发表于 2016-11-29 21:44
说说为什么,有什么依据。

单纯从MCU自身耗电来说。
P=P翻转电容+P直通+P漏电
=A*C*V^2*f + b(v-vt)^2*v/t+e^(v/vtm)
三个功率中,
翻转功率与电压成2次关系,与频率成正比;
直通功率与电压成3次关系
漏电功率与电压成指数关系;
所以电压是影响单片机功耗的一个重要因素。
以前试过用5.5V电压给5V单片机供电。虽然还在允许范围内,但是单片机的电流差不多变成了原来的2倍。

例如我用一个压差是0.3V的LDO来为3.3V单片机稳压。那么锂电池在3.6V以下时电路就不能工作了,只放出60%的电量。而如果不用LDO,锂电池到3.3V单片机才停止工作,电量放出了90%。
但是你没算,用LDO之后,60%的电量可以工作200个小时,而你用90%的电量只能工作100个小时。

当然话说回来。低功耗设计是一个比较复杂的东西,需要考虑的东西很多。
比如单片机在低电压供电时,所能达到的最高频率要低,性能也低,进行相同的工作量时,时间也长。如果这时候提高工作电压,并响应提高单片机频率,也许还要省电。当然也许更费电。所以要反复权衡。

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chunyang| | 2016-12-3 00:10 | 只看该作者
QuakeGod 发表于 2016-12-2 20:28
单纯从MCU自身耗电来说。
P=P翻转电容+P直通+P漏电
=A*C*V^2*f + b(v-vt)^2*v/t+e^(v/vtm)

很遗憾,你并没有给出在正常供电范围(非极限哦!)内,电源电压与功耗的关联证据。你说的5.5V是特例,无法支持你说的200小时和100小时差距,建议你实际测量了再说。

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QuakeGod| | 2022-4-23 22:36 | 只看该作者
chunyang 发表于 2016-11-29 21:44
说说为什么,有什么依据。

这是2004年的一次实验数据。今天翻旧硬盘,终于找到了。

AT89C2051在不同的电压下消耗的电流 (12Mhz)

2.8mA        4.8V
1.2mA        4.2V
0.75mA        3.7V
0.5mA        3.2V
0.45mA        3.1V
0.3        2.7V
0.25mA        2.2V

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