¿Hay que añadir un regulador a un circuito en el que la tensión de la fuente de alimentación coincide con la de los circuitos integrados?

Question

Estoy tratando de diseñar un circuito muy simple que consiste en un IC de acelerómetro y un IC de Bluetooth, todo ello a 1,8 hasta 4,algo de voltios y pensando en utilizar una sola célula CR2032. Parece que estas suelen venir a 2,8 - 3V y unos 250mAh de corriente, dependiendo del fabricante y otros factores.

Ya he planeado añadir los condensadores necesarios alrededor de cada CI, pero me pregunto si debería seguir utilizando un regulador de tensión con este circuito.

Hasta ahora, la única buena razón que se me ocurre sería evitar que se frían los circuitos integrados en situaciones en las que el usuario se las arregle para meter dos pilas en lugar de una en la caja, es decir, hacer que el circuito sea a prueba de idiotas.

Answer 1

Añadir un regulador de voltaje disiparía más energía (aunque no mucha, si es un buen regulador de conmutación), lo que no es deseable en un dispositivo que funciona con baterías. Si esos chips están pensados para funcionar en todo ese rango, entonces yo lo aprovecharía. Probablemente se diseñaron así para abordar aplicaciones alimentadas por batería.

Si quieres protección contra sobretensiones, pon un diodo zener en la entrada de la batería. Eso también le dará protección contra la inversión de la batería y no consumirá energía adicional (excepto posiblemente por una pequeña fuga). Seleccione uno cuyo voltaje zener sea mayor que el de una batería y menor que el de dos. La capacidad de transporte de corriente debe ser mayor que la capacidad de corriente de la batería.

Answer 2

Por su descripción, no necesita un regulador de voltaje en una sola célula primaria de litio de 3,0V para evitar daños en sus dos dispositivos.

Tenga en cuenta que todavía hay algunas razones por las que puede considerar la regulación de la célula a un voltaje más bajo:

• La corriente de reposo del circuito puede ser menor a una V _DD (aunque hay que añadir la corriente del regulador)
• El circuito puede cambiar su rendimiento a medida que V _BATT cambios (debido al estado de carga, o a grandes corrientes de impulso)
• El circuito emite una tensión analógica proporcional a V _DD
• Quieres una menor potencia de transmisión de tu Bluetooth

Dicho esto, probablemente no necesites incluir un regulador para tu aplicación.

Answer 3

La mayoría de los reguladores lineales disponibles tienen una tensión de "caída" por la que la salida será menor que la entrada. Este valor puede oscilar entre menos de 100 mV en el caso de buenos ejemplos ligeramente cargados, y bastante más de un voltio en otros. Así que poner uno significa que se reduce el voltaje disponible, lo que puede no ser algo que usted quiera si ya está en el rango.

Si todas sus piezas pueden tolerar la tensión de circuito abierto de un nuevo CR2032, entonces probablemente no quieras un regulador lineal.

Sin embargo, hay algunos reguladores de conmutación diminutos diseñados para ahorrar energía cuando se utilizan dispositivos que pueden funcionar en el rango de menos de 2v, desde una pila de moneda, reduciendo eficientemente el voltaje para que consuman menos energía. Un buen diseño de bajo consumo es, por supuesto, un arte que va más allá de la alimentación: hay que asegurarse de no dejar nunca una tensión a través de una resistencia de tracción, y de poner en reposo el procesador y su reloj principal la inmensa mayoría del tiempo.

Y lo que es más importante, si alguna vez piensas en utilizar una química diferente, como el ion de litio o el polímero de litio, entonces el voltaje de una célula fresca puede estar en torno a los 4,2v y, por tanto, probablemente sea demasiado para algunos de tus componentes. En ese caso, podrías intentar utilizar un regulador lineal de 2,8v o 3,0v de muy baja caída, o bien buscar soluciones de conmutación.