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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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QuakeGod| | 2022-4-23 22:36 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览
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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QuakeGod| | 2022-4-23 22:39 | 只看该作者
chunyang 发表于 2016-12-3 00:10
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 ...

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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chunyang 2022-4-26 15:58 回复TA
难得时间过去了这么久还记得此事,这个必须得赞一个。 
43
nickspace| | 2022-4-25 08:43 | 只看该作者
之前用的MCU 功耗随电压变化没这么大,5V和3V 差一倍左右,电池供电的话,MCU大多时间要处在休眠模式下,休眠时的电流大小比较重要,电池直接供电就没有LDO和DC-DC的损耗了,个人觉得待机时间会更长。

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44
QuakeGod| | 2022-4-25 19:06 | 只看该作者
nickspace 发表于 2022-4-25 08:43
之前用的MCU 功耗随电压变化没这么大,5V和3V 差一倍左右,电池供电的话,MCU大多时间要处在休眠模式下,休 ...

你说的有一定的道理。
AT89C2051 是一款挺古老的单片机,虽然有休眠模式,但是没有进行低功耗优化,休眠模式比正常模式电流也没小多少。
所以这个AT89C2051 只有定性的参考意义,并不能定量参考。
现在大部分单片机,休眠的时候,电流都很小,确实要考虑LDO本身的耗电问题。
不过现在低静态电流的 LDO 也有很多,比如说HT7133-1, +3.3V Output Type Ta=25C
典型静态电流只有2.5uA.
VDIF Voltage Drop  IOUT=1mA  100  mV
ISS Current Consumption 5.5V No load  2.5 5 uA

如果单片机运行时间占总时间比 较大,那么这个供电电压的区别的显现出来了。

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kuake0618| | 2022-4-28 16:40 | 只看该作者
3.7V锂电池的输出电压是:3V-4.2V,  5V好简单,3.3V还要升降压

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46
天意无罪| | 2022-4-28 20:54 | 只看该作者
电池输出电压和容量是成正比关系的,所以最好是用升压降压型DCDC芯片,让输出稳定到3.3V。

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caoenq| | 2022-4-29 09:01 | 只看该作者
chunyang 发表于 2016-12-3 00:10
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 ...

chunyang大老,我想请教您一个问题:比如一颗低压差的LDO芯片,压差是0.15V,输出电压3.3V,这个时候如果LDO的输入电压高于3.45V系统是没问题的。但是我在测试中发现一个事实,即使输入电压降为3V,LDO的输出为2.8V左右,这个时候单片机仍然可以正常工作,这种现象正常么?可以这么用么?

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48
sleepybear| | 2022-4-29 09:23 | 只看该作者
直观感觉3.3V。从芯片选择面上来说(不仅限于核心芯片,还有周边),3.3V的选择更多。物料采购困难的情况下,需要换方案时,你的选择面更广,改板的工作量也会更小。

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49
chunyang| | 2022-4-29 15:29 | 只看该作者
caoenq 发表于 2022-4-29 09:01
chunyang大老,我想请教您一个问题:比如一颗低压差的LDO芯片,压差是0.15V,输出电压3.3V,这个时候如果 ...

LDO输入电压低于准许的低限,LDO依然会有输出,这一点跟传统三端稳压器有所不同,至于怎么输出则需要考察具体型号。有些LDO是跟随输出,有些则不是。但只要此时的输出电压依然高于MCU准许的工作电压下限,显然MCU可以继续正常工作。

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chunyang| | 2022-4-29 15:36 | 只看该作者
caoenq 发表于 2022-4-29 09:01
chunyang大老,我想请教您一个问题:比如一颗低压差的LDO芯片,压差是0.15V,输出电压3.3V,这个时候如果 ...

补充:
能不能这么用,显然可以。应不应该这么用则是另外一个问题,得考察整个LDO输入电压的变化范围。
如果输入电压变化范围的高限高于MCU准许的工作电压高限,那你必须用LDO,只是此时最好选择输出在低于LDO输入低限后跟随输出的LDO型号,这样对低压区间有利。
如果输入电压变化范围的高限在MCU的额定范围内,显然此时用LDO没有必要,负载变化大的话适当加大滤波电容就是。

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chunyang 2022-4-29 15:41 回复TA
再补充一个可能:如楼上QuakeGod的实验数据,如果是想取得更低功耗,即使输入电压范围在MCU容许的范围内,也可以加LDO,只是最好选择前述的低压输出跟随型LDO。 
51
caoenq| | 2022-5-5 08:34 | 只看该作者
chunyang 发表于 2022-4-29 15:36
补充:
能不能这么用,显然可以。应不应该这么用则是另外一个问题,得考察整个LDO输入电压的变化范围。
...

感谢chunyang老师解惑,受益匪浅。

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