Modulo Step-Up 5V

Ciao a tutti , qualcuno di vuoi conosce un qualche tipo di modulo affidabile per innalzare la tensione proveniente da due batteria stilo AA e portarla a 5V? Il tutto mi servirebbe per alimentare un ATMEGA 328p usato in standalone. Purtroppo ho cercato molto in giro , ma ho notato che i moduli più venduti son quelli che si basano sul piccolo integrato MT3608 , che però ha una corrente di quiescenza troppo elevata per essere utilizzato in un applicazione dove il risparmio energetico è fondamentale...
Consigli? :smiley:

Perchè non provi ad usare 3 batterie con 4.5v dovrebbe funzionare ed eviti la dispersione del convertitore che ha un rendimento di circa il 90%.

I 5V ti servono per altro?

Devo alimentare un sensore che richiede 5v , quindi con tre batterie non ce la farei. Inoltre credo che la tensione del microcontrollore debba essere stabilizzata no ?

EdgardXX:
Devo alimentare un sensore che richiede 5v , quindi con tre batterie non ce la farei. Inoltre credo che la tensione del microcontrollore debba essere stabilizzata no ?

4 batterie, un diodo in serie ed ecco che hai più o meno i tuoi 5V con cui funziona tutto. Ovvio che, mano mano che si scaricano, la tensione tende a calare. Per la MCU, fino a 4V, non hai problemi.

Guglielmo

Grazie per l'idea Guglielmo , sicuramente con delle batterie cariche funzionerebbe tutto , ma con il passare del tempo la tensione si abbasserebbe , come hai detto anche tu , e porterebbe a non far funzionare bene il sistema , ma soprattutto avrei delle batterie , magari ancora parzialmente cariche che però hanno un tensione minore di quella richiesta sia dal microcontrollore , sia del sensore ( nel datasheet viene riportata una tensione minima di esercizio di 4.5V) per cui non credo sia la strada più efficiente. Ecco perché avevo pensato ad un DC-DC Step-Up Converter e mi chiedevo se qualcuno di voi l'avesse già impiegato in qualche progetto dove il risparmio energetico faceva da padrone. Un altra strada a cui avevo pensato è quella di aumentare le celle ( 6X1.5V) e poi dopo usare un regolatore di tensione , lineare o a commutazione , per poter stabilizzare la tensione a 5V.
Sarebbe la soluzione più semplice , ma non posso cambiare ogni volta 6 batterie :smiley: , ma soprattutto avrei problemi di spazio :confused: ...

aumentare le celle ( 6X1.5V) e poi dopo usare un regolatore di tensione , lineare o a commutazione

Dubbio amletico: la corrente quiescente dello switching finirà per annullare i vantaggi dell'elevato rendimento rispetto al lineare?

Sarebbe la soluzione più semplice , ma non posso cambiare ogni volta 6 batterie

Avresti il doppio di energia, e quindi le cambieresti la metà delle volte :wink:

Claudio_FF:
Dubbio amletico: la corrente quiescente dello switching finirà per annullare i vantaggi dell'elevato rendimento rispetto al lineare?
Avresti il doppio di energia, e quindi le cambieresti la metà delle volte :wink:

Ho fatto un rapido calcolo e se trovassi un regolatore switching di buona fattura , dove la corrente di riposo è nell'ordine dei microampere non avrei nessun tipo di problema. Anche i regolatori lineari di comune utilizzo , come ad esempio quelli che fanno parte della famiglia LM78XX , hanno un grande corrente di riposo nell'ordine dei milliampere , non compatibile con questo progetto , dove devo risparmiare più corrente possibile.

Claudio_FF:
Avresti il doppio di energia, e quindi le cambieresti la metà delle volte :wink:

In realtà , mettendole in serie per avere una tensione maggiore , la capacità finale rimarrebbe quella di una sola cella. La capacità aumenta solo mettendo le batterie in parallelo :slight_smile:

EdgardXX:
mettendole in serie per avere una tensione maggiore , la capacità finale rimarrebbe quella di una sola cella. La capacità aumenta solo mettendo le batterie in parallelo

Vero, ma l'energia (J = Ah * V) raddoppia.

Se usi un regolatore lineare assorbi tot corrente e butti via metà dell'energia, ma se usi uno switching dalle batterie a tensione doppia assorbi metà corrente, e quindi la stessa capacità dura il doppio.

Discorso inverso (in senso peggiorativo) per uno step-up, dalle batterie a bassa tensione verrà assorbita una corrente maggiore di quella fornita al carico a tensione più alta.

In questi casi si ragiona con la potenza e non con la corrente . Infatti è normale che avendo una tensione più bassa avremo che la corrente richiesta dallo step-up è per forza di cose più alta. Ma la potenza risultante è sempre la stessa. Comunque , il punto non è tanto l'efficienza di conversione data da una o dall'altra tipologia di regolatori di tensione , ma bensì la corrente di riposo (quiescenza) che essi richiedono quando non vi è collegato nessun carico o comunque un carico trascurabile < mA. Spero di essermi spiegato. Per fare un esempio con questo integrato , che è impiegato in tante delle breakout pcb online puoi vedere che la corrente di riposo è di circa 2 mA , ovvero troppo alta. Quindi anche avendo un efficienza del 97% , che di conseguenza genera una bassissima perdita di energia per effetto Joule , ha comunque un elevata corrente di riposo , di solito trascurabile , ma non nel mio caso. Ho bisogno di massimo 100mA sulla 5V di uscita per un breve lasso di tempo , dopodiché il programma va il sleep e l'ATMega consuma pochissimo. Se il convertitore mi consuma 2 mA , di conseguenza vanifica lo sleep mode...

Sono esclusi gli ldo automotive?

Tipo questi: Linear Voltage Regulators for Automotive Applications | OPTIREG™ - Infineon Technologies

Ciao.

EdgardXX:
Per fare un esempio con questo integrato , che è impiegato in tante delle breakout pcb online puoi vedere che la corrente di riposo è di circa 2 mA , ovvero troppo alta.

Ciao EdgardXX, ti butto lì, a grandi linee, un’idea. L’Atmega328 se cloccato fino a 8 MHz può essere alimentato con una tensione che parte dai 2,7v. Il micro quindi non avrebbe problemi anche con le 2 batterie da 1,5V che iniziano a scaricarsi. Potresti utilizzare l’MT3608 solo per l’alimentazione del sensore comandando l’accensione dello stesso MT tramite un pin del micro solo quando devi effettuare la lettura. Per far questo potresti, ad esempio, collegare tramite una resistenza il pin deputato alla base di un transistor pnp il cui emettitore va ai 3V delle batterie e il cui collettore va alla Vin dell’MT3608.

beh, visto che lo MT3608 ha il pin di enable penso che non serva mettere un transistor esterno, oltretutto portandosi a casa la caduta del transistor stesso..........

e aggiungo: la corrente di riposo a carichi limitati si misura in micromapere
2,2mA è la corrente di riposo agli alti carichi, secondo me vale una prova per vedere in condizioni reali come va

Ciao Standardoil, inizialmente EdgardXX aveva parlato di moduli più venduti con l'MT3608 e per quanto ho visto questi moduli non portano all'esterno il pin EN. Per questo ho proposto la soluzione con il transistor che azzera completamente il consumo dell'elevatore. Se il pcb se lo fa EdgardXX o se modifica i circuiti in commercio allora la soluzione dell'EN potrebbe andar bene. Anche in questo caso, volendo diminuire al massimo i consumi, bisogna prestare attenzione al valore del partitore resistivo presente nel classico circuito applicativo in quanto questo verrebbe alimentato anche se EN=0.

Grazie per l'idea Diego la prendo come seconda opzione. Infatti ho preso d'occhio questa schedina che si può acquistare in vari rivenditori italiani ( DC-DC Step Up).Viene data una corrente di riposo di 160uA che dovrebbe far proprio al caso mio , con eventuali modifiche la posso anche ridurre un pochino , tipo eliminando dal PCB il led di segnalazione. L'unico punto interrogativo che mi è rimasto è quanto ripple ha in uscita con una corrente di 100mA . Credo che l'unico modo è acquistarla e procedere ad un misura sperimentale dissaldando anche il connettore USB e predere direttamente la 5V e il GND da collegare a micro.
Per sapere , quant'è il massimo ripple digeribile dall'ATMEGA328P?

EdgardXX:
Per sapere , quant'è il massimo ripple digeribile dall'ATMEGA328P?

Io non ti so rispondere. A logica mi verrebbe da dire che il valore massimo di tensione (somma della componente continua + il massimo positivo del ripple) non dovrebbe superare la tensione massima accettabile dall'ATmega e così per il valore minimo (componente continua - |valore massimo negativo ripple|) non si dovrebbe scendere sotto la tensione minima accettabile dal micro per la frequenza in gioco. Penso comunque che per le correnti da te dichiarate non ci siano problemi.
Ne approfitto per correggere quanto riportato circa il possibile utilizzo dell'ingresso enable sull'MT3608. Ragionandoci su ho pensato infatti che anche se fosse disponibile non è proprio una soluzione da considerare in quanto oltre al partitore resistivo a valle dell'MT l'alimentazione dei 3 volt, anche con l'EN a zero, vedrebbe anche l'impedenza d'ingesso del sensore che tanto alta non è.
Se quindi la tua prima opzione per qualche motivo non andasse ti consiglierei di considerare quella col transistor o con un mosfet o con quello che vuoi che interrompa del tutto ogni passaggio di corrente verso l'elevatore + sensore.