Estoy diseñando un sistema integrado y espero lograr la máxima eficiencia energética ya que el sistema funcionará con 2 pilas CR1620. Además de la eficiencia energética, me gustaría mantener la lista de materiales lo más baja posible.
El sistema consta de 3 componentes principales 1 LED RGB de 5 mm 1 PIC16F18325 (procesador de 5 V) o PIC16LF18325 (procesador de 3,3 V) 1 acelerómetro MMA8452q (I2C y 3,3 V y, como se anuncia, NO es tolerante a 5 V)
El LED consumirá la gran mayoría de la energía ya que estará encendido siempre que el sistema esté en uso.
Una consideración de diseño principal, los LED deben ser TAN BRILLANTES POSIBLE sin importar el consumo, es el resto del sistema lo que necesito optimizar.
Mis preguntas se basan en estos escenarios:
Escenario 1 PIC16F18325 (la versión de 5v puede ser alimentada directamente por las baterías 2x CR1620) 3x BSS138 (FET de canal N) 1- para alimentar el acelerómetro (3.3v) 2- SCL 3- SDA
Escenario 2 PIC16F18325 (la versión de 5v puede ser alimentada directamente por las baterías 2x CR1620) 3x divisores de voltaje de resistencia para alimentar el acelerómetro (3.3v), SCL y SDA ****Nota, ni siquiera estoy seguro de si esto funciona* *****
Escenario 3 Combinación de Escenario 1 y 2, tal vez use 1x BSS138 para alimentación y 2x divisores de tensión para SCL y SDA o 1x divisor de tensión para alimentación y 2x BSS138 para SCL y SDA
Escenario 4 PIC16LF18325 (3.3v MCU) usando un LM3940 para regular el voltaje de 6v a 3.3v (con una eficiencia de aproximadamente 55%-65% ya que es un regulador lineal) y conectando todo directamente.
Así que mis preguntas son estas: ¿Cuál de estos escenarios funcionará? (Estoy bastante seguro de que 1 y 4 funcionan, pero no estoy seguro de 2 y 3) ¿Cuál de estos escenarios es el más eficiente en cuanto a energía? En el escenario 4, ¿el LED tendrá alguna diferencia en el brillo impulsado por 3.3v frente a 5v? suponiendo que ajuste el valor de la resistencia para impulsar el LED RGB a 20 mA en cada canal
Idealmente, el escenario 4 sería la forma más fácil y confiable de diseñar el sistema, pero me preocupa toda la pérdida de energía del regulador lineal. Además, me preocupa que el brillo del LED sufra de 3.3v.
Cualquier ayuda y consejo sería muy apreciado =) Gracias de antemano
Usar un voltaje más bajo para el LED está muy bien. Desperdiciará menos energía en la resistencia, pero cambiará esto por menos tolerancia al hacer coincidir la resistencia y el LED. El caso extremo es obviamente donde la resistencia debe ser de 0 ohmios y el voltaje directo del LED es de 3,3 V; en este punto, la curva de la interfaz de usuario se vuelve bastante pronunciada, por lo que las tolerancias de fabricación afectarán en gran medida la salida de luz.
Si un regulador lineal o un convertidor reductor es más eficiente para el procesador y el acelerómetro depende principalmente de las corrientes involucradas; para corrientes pequeñas, la lineal tiende a ser mejor.
Por lo general, puede mezclar componentes de 5 V y 3,3 V con divisores de resistencia en las líneas de datos (estos son de alta impedancia, por lo que el divisor funciona), pero necesita un regulador adecuado para la potencia de 3,3 V, y si lo diseña para que sea eficiente, es probable que sea mejor usar un solo voltaje en todas partes.
Si todo lo que necesita es brillo total y el costo no es un problema, el Allegro A4490 podría funcionar para usted:
La desventaja aquí es BOM: necesita tres resistencias, inductores y diodos flyback como componentes externos para ese IC, y dado que sus demandas actuales son bastante pequeñas, lo más probable es que haya mejores IC.
Sam Gibson
Sam Gibson