LDO的功耗Pl=(Vi-Vo)*Iout;MCU降压节省的功耗全部被LDO吞噬。

只看该作者 · 2020-4-20 22:30

如图所示LDO分别是U2/RT9013-3.3和 U3/RT9013-1.85。
MCU是STM32L486,VDD供电范围是 1.71V~3.6V,主频80Mhz,Iout = 8mA。

电源是聚合物锂电池，额定输出电压 Vbat = 3.7V
LDO本身的功耗Pl = (Vin-Vout)*Iout+Vin*Ig；Ig-->LDO 的对地电流。

使用U3 1.85V给 MCU供电，MCU的功耗确实对比 U2供电时降低了，但是节省下来的功率全部被U3 RT9013-1.85吞噬了，
对于整个电子系统来说功耗根本没有降低，换句话说电池的续航能力并没有增加。
有什么更好的方案，在不换MCU的情况下，降低整个电子系统的功耗和增加电池的续航。

只看该作者 · 2020-4-21 09:11

仿真如图
负载降压节省的功率，完全被LDO消耗了，整个系统的功耗没有多大变化

只看该作者 · 2020-4-21 09:21

选低压的DC/DC，8ma，效率也能接近90%

只看该作者 · 2020-4-21 09:22

sjnh 发表于 2020-4-21 09:21
选低压的DC/DC，8ma，效率也能接近90%

有没有输出300mA 的，能不能给个型号

1万 · 2020-4-21 13:05

oyhprince 发表于 2020-4-21 09:22
有没有输出300mA 的，能不能给个型号

AIC2140 Preliminary datasheet_20170710.pdf (595.01 KB)

1万 · 2020-4-21 16:02

锂电池应用，大把低压dc可以用。

只看该作者 · 2020-4-21 16:42

叶春勇发表于 2020-4-21 16:02
锂电池应用，大把低压dc可以用。

是DC-DC convert吗？能不能举几个例子

1万 · 2020-4-21 17:13

这种就是锂电池常用的buck芯片。
输入耐压就6V左右。输出比输入低。

1万 · 2020-4-21 17:15

很多很多到
立创商城里很多，国产也很多，很便宜

只看该作者 · 2020-4-22 10:26

负载电流一定，你想指望LDO来降低功耗是不是天方夜谭，LDO的原理就是如一个大电阻串联在回路上，只是这个电阻是动态的，时刻调整自己的阻值使串联的负载电压恒定，如果你确实想要降低功耗，只能使用DCDC，电流小的用电荷泵，电流大的用只能用电感，不过电感的一般自身功耗都较大。

只看该作者 · 2020-4-22 11:20

LDO原理决定了降低输出电压是不能降低功耗的。

一般低功耗是从降低工作电流和工作模式入手。反正我来做低功耗应用的时候，就是让它大部分时间处于低功耗模式来降低整体功耗的。

1万 · 2020-4-22 13:49

这个体积小、效率高。输入3V ~ 5V，输出3V、1.8A。

只看该作者 · 2020-4-22 14:11

本帖最后由 oyhprince 于 2020-4-22 14:18 编辑

dalarang 发表于 2020-4-22 11:20
LDO原理决定了降低输出电压是不能降低功耗的。

一般低功耗是从降低工作电流和工作模式入手。反正我来做低 ...

比如 stm32L4 L4+ 的mcu ，在不选 smps 方案的前提下，datasheet上的工作电流是100μA/MHz；
如果你将MCU的主频设置为80Mhz，那么MCU的耗电流不就定死了是 8mA吗？
你是怎么样降低MCU的工作电流呢？

只看该作者 · 2020-4-22 14:58

oyhprince 发表于 2020-4-22 14:11
比如 stm32L4 L4+ 的mcu ，在不选 smps 方案的前提下，datasheet上的工作电流是100μA/MHz；
如果你 ...

你没搞明白低功耗的主要思路。
在一般常见应用里，MCU大多数时间都空闲的，只有较少的时间需要MCU进行运算。
所以只要在需要运算的时候唤醒MCU，等运算完毕后使其进入休眠模式，即可获得很低的平均运行功耗。所以你可以看到大多数的MCU都有休眠模式，也许叫做停机/待机/休眠模式，在这些模式下只有几uA甚至只有多少nA的功耗。
打个比方说，假设目前的应用在1秒内只有100毫秒的时间就可以计算完毕，那剩余的900ms完全可以让它进入低功耗休眠模式，这样整体功耗只需要原来的1/10就可以。
一般常用的应用中，你很容易用此方法使MCU的平均功耗降低至几十uA或是更低，只要不是高运算强度运算的应用都是有很多功耗优化空间的。

只看该作者 · 2020-4-22 23:12

本帖最后由 oyhprince 于 2020-4-22 23:15 编辑

dalarang 发表于 2020-4-22 14:58
你没搞明白低功耗的主要思路。
在一般常见应用里，MCU大多数时间都空闲的，只有较少的时间需要MCU进行运 ...

我明白你的意思，就是不让mcu无休止的常亮工作，浪费电能。
我现在的项目是，它必须实时不休止的ADC读取并采集数据，并要果断快速准确的应对未知随机的突发情况，mcu能睡眠吗？
你给我休眠睡眠了，好家伙，数据在毫无征兆的情况下出现异常，mcu没有来得及处理，后面自行脑补后果。
而且我还要无休止的高频次读取采集并存储数据，你高频次的睡眠唤醒处理再睡眠恐怕不妥吧?mcu是不能睡眠的，最多只能让lcd息屏。

只看该作者 · 2020-4-23 10:01

oyhprince 发表于 2020-4-22 23:12
我明白你的意思，就是不让mcu无休止的常亮工作，浪费电能。
我现在的项目是，它必须实时不休止的ADC读取并 ...

ADC采样电路用Vdda/Vssa供电，Vdda/Vssa可以使用低噪LDO,；Vdda/Vssa，Vref+/- 全部独立和 Vdd/Vss 隔离，Vref+/-用精准电压源。

LDO的功耗Pl=(Vi-Vo)*Iout;MCU降压节省的功耗全部被LDO吞噬。

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