Повышающие стабилизаторы BL8530 или питаем микроконтроллер от одного «пальчика»

t0Недавно собирал несколько беспроводных модулей для контроля влажности почвы. Чем питать такие миниатюрные беспроводные контроллеры? Хотелось чтобы было подешевле, поменьше и подольше.

Литиевые аккумуляторы с понижающим стабилизатором — довольно дорого и неэффективно.

С литиевых батареек CR2032 трудно вытянуть стабильную работу при токах более 10мА. Напряжение на них очень быстро начинает падать.

Питание от 3-х ААА слишком громоздко.

Выход — использовать повышающий DC-DC преобразователь с низким током покоя.

Сперва хотел использовать NCP1400 от ON Semiconduction, но потом решил попробовать более дешевый аналог от китайской компании SHANGHAI BELLING BL8530.

Основные характеристики преобразователя

  • Минимальное входное напряжение — 0.8В
  • Выходное напряжение — 2.5, 3.0, 3.3, 4.0, 5.0 и 6.0В (разные маркировки на корпусах) с точностью 2%
  • Максимальный выходной ток — 200мА
  • Ток покоя (при выходном токе 0 ) — 12мкА
  • КПД преобразования — 85%
  • Частота преобразования 300-400кГц

Более подробно характеристики можно почитать в даташите на микросхему

В общем, по описанию все очень интересно и цена довольно «вкусная».
При партии 100шт получается около 7 центов за микросхему на 3В
Также стоят и 5-ти вольтовые преобразователи
А вот преобразователей на 3.3В по такой цене не нашел. Впрочем этих двух мне вполне хватит.
Продаются в основном преобразователи в корпусах SOT89-3

BL8530

Хотя в даташите есть также SOT23-3 и SOT23-5. В последних выведена нога, отключающая чип. Удобно, если через такой преобразователь нужно питать периферию и отключать ее при ненадобности вместе с преобразователем.
«Обвес» преобразователя состоит всего из четырех деталек:

Схема

  • Индуктивность на 10-100мкГн
  • Диод шоттки (я применил SS14)
  • Выходной электролит на 47-220мкФ
  • Необязательный входной электролит >= 10мкФ

301

Пятивольтовая версия отличается только маркировкой на корпусе

BL8530

На скорую руку собрал несколько плат. Просто модуль преобразователя

110

501

Модуль с батарейкой CR2032

111

304

203

Тестирование

500

Рабочий диапазон входного напряжения у трехвольтового стабилизатора 0.8-2.9В. И хотя чип выдерживает напряжение до 12В, при повышении входного напряжения выше напряжения стабилизации выходное напряжение повторяет входное (за исключением падения на диоде и катушке). То есть на понижение напряжения данная схема не работает.

При питании стабилизатора на 3В от двух элементов АА получаем характеристики, близкие к даташиту. Выходное напряжение начинает «проседать» при выходном токе выше 200мА

311-2АА-VA

Питание от одной батарейки АА показало, что входное напряжение становится ниже 0.8В при выходном токе свыше 40мА и стабилизатор перестает работать. Но виной тому сам аккумулятор. От блока питания 1.5В удалось на выходе получить 100мА

311-1АА-VA

Батарейка CR2032 дала стабильное выходное напряжение преобразователя при токе 10мА и длительности 5 сек, что, впрочем, оказалось вполне достаточным для моих задач.

311-2032-VA

Из 5-ти вольтовой версии стабилизатора удалось «выжать» стабильное рабочее напряжение при питании от 1хАА — 30мА и 2хАА — 100мА. Потом выходное напряжение опустилось больше декларируемых в даташите 2%

Измерение входного и выходного тока и напряжения показало КПД работы преобразователя.
Так на 3-х вольтовой версии удалось получить КПД при питании от 2-х АА до 70%

311-2AA-KPD

При питании от 1-й АА КПД получился немного пониже

311-1AA-KPD

Тестируя 5-вольтовую микросхему попробовал заменить катушку с 22мкГн на 47мкГн и получил КПД практически до 80%

KPD-4

Жалко, катушки большей индуктивности под рукой не нашлось. Как приедут, попробую выжать из преобразователей немного больше.

Измерение выходных пульсаций показало следующее

401

311-PULS

Тестирование в холостом режиме дало довольно хорошие результаты:

Питание от 2-х АА или CR2032

  • Выходное 3В — холостой ток 10мкА
  • Выходное 5В — холостой ток 25мкА

Питание от 1-й АА

  • Выходное 3В — холостой ток 20мкА
  • Выходное 5В — холостой ток 50мкА

Результаты тестирования

Параметры преобразователей BL8530 вполне близки к даташиту. Подбором дополнительных компонентов — диода, конденсаторов и индуктивности, видимо, можно достичь еще большего приближения.
Меня же вполне устроил достигнутый результат — он полностью соответствует моей задаче.
Не подвел самый главный показатель — ток холостого режима, делающий вполне доступной питание микроконтроллера от одной батарейки, при условии что тот большую часть времени «спит».

ОТК бдит )))
c00

Вы можете оставить отзыв или трекбек со своего сайта.

5 комментариев на «Повышающие стабилизаторы BL8530 или питаем микроконтроллер от одного «пальчика»»

  1. DyadyaZed:

    Спасибо, интересно.
    На 3.3в, микросхема должна называться BL8530-331. Кажется можно у этого товарища заказать, наверное, можно указать в параметрах заказа, что вам нужно (я не заказывал, просто нашел).

    http://www.aliexpress.com/item/20pcs-lot-BL8530-331-BL8530-401-BL8530-501-BL8530-SOT-89/32392081846.html

  2. Alex:

    > Литиевые аккумуляторы с понижающим стабилизатором — довольно дорого и неэффективно.
    На самом деле — нет.
    18650, выдранные из ноутбучных батарей, плюс линейный стабилизатор на HT7533 — и вот оно, счастье. Выход 3.3 В (при мин. падении 0.1 вольта), деталей — ещё меньше, а усреднённый КПД при питании от лития — не шибко хуже, чем у импульсника. При этом ток покоя — какие-то смешные микроамперы.

    • Alexey Alexey:

      У лития есть и ряд недостатков

      1. Высокая цена, не у всех есть старые ноуты, да еще и с живыми аккумуляторами
      2. Большие габариты 18650. У меня есть платы размером 1х2 см вместе со стабилизатором
      3. Необходимость дополнительной платы зарядки, либо конструкция со съемным аккумулятором

      Основное достоинство лития — это 3.7-4.2 на выходе.
      Если не работать с АЦП, то вполне можно обойтись вообще без стабилизатора. Напряжение неопасное для большинства устройств работающих на 3.3В. Например, я еще не спалил ни одного ESP8266 при питании от лития. А периферия, в большинстве своем, имеет внутренние стабилизаторы на борту.

      • Alex:

        > 1. Высокая цена, не у всех есть старые ноуты, да еще и с живыми аккумуляторами
        Как правило, в батарее дохнет одна-две банки — остальные вполне пригодны для дальнейшего рукоблудия. Дохлые батареи или полудохлые (с возросшим внутренним сопротивлением, но еще приличной емкостью) банки без особых проблем выпрашиваются у ноутбучных ремонтёров — всё равно на выброс.

        > 2. Большие габариты 18650. У меня есть платы размером 1х2 см вместе со стабилизатором
        18650 не сильно крупнее АА, во многих случаях его габариты можно пережить. Если не лезет — тогда да, искать другие варианты.

        > 3. Необходимость дополнительной платы зарядки, либо конструкция со съемным аккумулятором
        tp4056 стоит копейки, обвязки требует минимум. Есть в виде готовых модулей, в т.ч с защитой.
        На самом деле, существенный минус у лития ровно один: он холод не любит.

        Но камент был в первую очередь про ht75xx, как серию годных линейных LDO стабилизаторов с низким собственным потреблением. Наткнулся на них чисто случайно — решил на всякий случай поделиться.

  3. Олег:

    Побольше б таких как Вы и в универ не нужно ходить! 🙂
    Спасибо!

Ваш отзыв