¿Cuál es la forma más eficiente de obtener dos voltajes de CC diferentes?

El plan es tener un circuito de medición RTD ( D etector de temperatura de resistencia ) , ATTiny85 para lectura de temperatura más algunos botones y una pantalla LCD en el mismo PCB.

El circuito RTD que he elegido es este provisto por Microchip, que necesitará 2.5V. El voltaje de funcionamiento de ATtiny es de 1,8 a 5,5 V y el de LCD de 3,3 V.

Estoy pensando en usar 3.3V para LCD y ATtiny85, y un regulador de voltaje como LM1117T-2.5/NOPB para convertir 3.3V -> 2.5V.

¿Este regulador de voltaje lineal es excesivo para un circuito de excitación de corriente de baja potencia?

¿Puedo usar un divisor de voltaje simple para esta tarea?

En este momento tengo una fuente de alimentación PCB de 3.3V de Mean Well que planeo usar para todo en mi circuito (ATtiny85, LCD, circuito RTD, botones + 4x50mA leds)

Gracias

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Ok, por lo que entiendo, la relación del divisor de voltaje puede cambiar porque es directamente proporcional con la carga, por lo que es un gran no-no para un circuito RTD que necesita una fuente de alimentación estable.

Este es el plan B:

220V -> 9V o 12V verruga de pared

4,75...36 V -> 3,3 V para ATtiny, LED y pantalla LCD ( convertidor DC/DC 1A )

3.3V -> 2.5V para el circuito RTD ( convertidor DC/DC 500mA )

La nota de microchip requiere una referencia de voltaje de 2,5 V , no un regulador de voltaje de 2,5 V (alta precisión, no alta corriente). Un IC de referencia de voltaje generalmente funcionaría mejor que un divisor de voltaje.
Este esquema parece complejo. Usaría una fuente de alimentación Walmart de 5V, un regulador de 3.3V para la pantalla LCD y un sensor de temperatura LM35 que funciona con 5V. Por cierto, mis pantallas LCD también funcionan con 5V, así que tal vez podrías eliminar el regulador de 3.3V.
@MarkU gracias por la explicación. Por favor, mira mi publicación actualizada. Dos convertidores CC/CC de alta eficiencia parecen un plan mucho mejor.
El esquema no es tan complejo si se usan 2xMCP602 en lugar de MCP609 . Todo parece más fácil de entender. En realidad, la mía no es LCD sino una pantalla OLED que requiere 3,3 V, por lo que se necesitarán 2 convertidores. También los LED son 3V-3.8V.

Respuestas (2)

Puede usar una referencia de derivación como TL431 del suministro de 3.3V. La precisión y estabilidad de la fuente de 2,5 V no es muy importante porque también se utiliza como referencia ADC, por lo que el resultado es radiométrico . También se requiere que suministre poca corriente, pero debe tener un nivel de ruido bastante bajo y una impedancia de salida baja porque la entrada de referencia del ADC generalmente representa una carga dinámica. Asegúrese de leer cuidadosamente la sección de estabilidad (aquí estamos hablando de un tipo diferente de estabilidad, por lo que no oscilará) cuando elija su capacitancia de derivación.

Hay referencias más precisas y referencias que usan menos energía, pero si está alimentado por la red de todos modos, un mA adicional hace poca diferencia.

Si cambia esa característica de diseño fundamental (ratiométrica), su circuito será mucho menos estable con la misma estabilidad de los componentes. La estabilidad de la resistencia es importante (y poco más), así que use resistencias decentes (baja tempco, estable). Esta es una de esas situaciones en las que un diseño inteligente será más preciso y estable con piezas baratas que un diseño tonto con una referencia costosa de alto rendimiento, etc. Por ejemplo, si usó una referencia de precisión costosa para el circuito RTD y el suministro de 3,3 V como la referencia de ADC que estaría haciendo como un buen trabajo al medir la pésima regulación y la deriva térmica / temporal del regulador de 3.3V, ya que estaría midiendo el RTD.

Para diseñar la referencia de derivación, calcule el consumo máximo de corriente de la referencia de 2,5 V, agregue la especificación de corriente de ánodo mínima de la referencia de derivación y calcule la resistencia más alta que seguirá entregando tanto con 3,3 V en el límite de tolerancia inferior como con 2,5 V. V referencia en el límite de tolerancia superior y utilice el siguiente valor estándar inferior.

Muchas gracias por la elaborada respuesta. Todavía un poco confuso para un principiante como yo, pero entendí que el resultado es radiométrico . Nunca he usado reguladores de derivación, ¿puedo preguntar cómo usarlos? De acuerdo con la hoja de datos, el cátodo está conectado a Vcc, el ánodo a GND y REF también está conectado al cátodo. Vref se puede cambiar con el valor de una resistencia colocada antes del cátodo. Creo que si elijo usar 3.3Vref, el circuito de excitación actual también debe modificarse ( Rref ) para obtener ese 1mA para el RTD. Todas las resistencias utilizadas son THT de película metálica con una tolerancia del 0,1%.
El 431 necesita 1 mA más o menos. Conecta REF al ánodo y a través de una resistencia a su fuente de alimentación. Es como un zener de precisión. La corriente RTD no proviene de la referencia, proviene del amplificador operacional, pero algo de corriente pasa por esas resistencias. Digamos que elige 2mA y luego nominalmente (3.3-2.5)/0.002 = 1.65K, entonces tal vez 1.5K. Probablemente esté bien, pero en realidad no hice los cálculos, es su diseño.
Ahora está claro. Hay algunos valores atípicos de algunas de esas resistencias y todo el circuito parece simple en papel pero bastante complicado en una PCB. Por ejemplo, 25K no existe, así que tengo que usar 24K+1K. No tengo un 431 en este momento, ¿puedo probarlo sin él en Arduino?
@AnfEn Sugiero obtener algún tipo de diodo de referencia. Puedes probar con un LED verde si te sientes afortunado. Los TL431 se encuentran en muchas (probablemente la mayoría) fuentes de alimentación conmutadas y adaptadores de CA regulados, conectados a un optoacoplador en el lado de bajo voltaje.

El RTD necesita una corriente constante, no un voltaje constante. Simplemente sucede que te muestran un circuito que usa una referencia de 2.5V. Use un diodo de referencia de banda prohibida para eso si necesita tanta precisión. Quizás un LM4040D25FTA .

Una verruga de pared de 5 V o un cargador USB debería poder manejar todo esto, con un reductor económico de 5-3,3 V. Sin embargo, conduciría los LED directamente desde los 5V, ya que esas son su mayor carga actual.

Nunca he usado diodos de banda prohibida, gracias por la sugerencia. ¿Entonces dices que puedo poner con seguridad 3.3V en ese circuito? Pensé que calibraron todo y eligieron qué componentes usar en función de ese voltaje de 2.5Vref. Estoy un poco confundido ahora y todavía no sé si debo comprar ambos reguladores reductores (2.5V y 3.3V) o solo 3.3V
@AnfEn el circuito que indican genera una corriente constante calibrada a partir de una referencia de 2.5V si. Pero el 2.5V es solo un voltaje y entrega básicamente corriente zip. Probablemente tenían la intención de que el usuario usara solo la mitad del riel de 5V con una tapa adecuada para mantenerlo silencioso. Solo necesita un reductor y un diodo de referencia.