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[参考译文] TPS730:如何计算稳压器工作时的功耗

Guru**** 1133960 points
Other Parts Discussed in Thread: MSP430F2416, TPS730, ADS1292
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/766523/tps730-how-to-calculate-the-power-consumed-for-a-regulator-for-its-working

器件型号:TPS730
主题中讨论的其他器件:MSP430F2416ADS1292

大家好、

如何计算低压降稳压器自身工作时的功耗? 在我的电路中、我有两个 TPS73033DBVT 稳压器用于为 MSP430供电、稳压器的2类蓝牙输入来自 3.7V 400mAh 锂离子电池、请帮助我计算这些稳压器的功耗

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    您好 Hari、

    LDO 输入端的可用功率等于向负载提供的功率加上 LDO 在应用条件下消耗的功率。  换句话说、我们可以简单地计算应用的效率(n):

    N =(Pout/引脚) x 100

    N =([Vout x Iout]/[Vin x Iin]) x 100

    N =([3.3V x Iout]/[3.7V x (Iout + Ignd)]) x 100

    此时、对于该示例、我们将假设您的 Iout 为100mA。  您可以根据实际应用进行调整。  Ignd 来自数据表:

    N =([3.3V x 100mA]/[3.7V x (100mA + 170uA)]) x 100

    N =([3.3V x 100mA]/[3.7V x 100.17mA]) x 100

    N =(330mW / 370.629mW) x 100

    N = 89.04%

    通常、当 Iout >> Ignd 到时、您会看到 LDO 的此计算得到简化

    N =(Vout / Vin) x 100

    N =(3.3V/3.7V) x 100

    N = 89.19%

    这些计算表明、89%的电池电量已输送到负载。  这意味着 LDO 的电流消耗为11%。

    使用简化的效率公式、您可以看到应用中的余量(Vin - Vout)越小、应用的效率就越高。  LDO 调节输出电压的最小余量(Vin - Vout)等于 LDO 的压降(Vdo)。  因此、当 Vin 等于 Vout + Vdo 时、LDO 将是最高效的(消耗的功率最少)。

    非常尊重、

    Ryan

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    您好、Ryan、

    非常感谢您按照上述方法提供的详细答复,我曾尝试计算 LDO 的功耗,

    电池功率:1.48W
    六:3.7V
    输出电压:3.3V

    效率= Vout/Vin *100 (Iout >> Ignd、Iout = 30mA)
    = 3.7/3.3 *100
    = 89.19%
    因此,LDO 的功耗为1.48*10.81/100 =0.1599W

    这种解释是否正确?
    此外、对于 MSP430f2416、数据表显示工作模式电流为365uA @1MHz、2.2V 如何计算16MHz @3.3V VCC 时的工作模式电流?
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    您好 Hari、

    您已正确地将应用中的效率更正为~89%。 LDO 会额外消耗11%的电量;但是、我忽略不计地指出、大部分电量仅是 LDO 中由于您的应用条件而产生的热耗散。

    LDO 的功耗仅为 Vin x Ignd。 在您的应用中、LDO 将消耗3.7V x 170uA = 629uW 的电流、以便 LDO 正常工作。

    LDO 以热量形式耗散(Vin - Vout) x Iout。 在您的应用中、这是(3.7V - 3.3V) x 30mA = 12mW。

    将这两者结合在一起时、您会看到 LDO 内的功耗为12mW + 629uW = 12.629mW。

    您可以看到、这与您的计算不同。 原因是、仅仅因为电池可以提供1.48W 的功率并不意味着它在您的应用中。 您的负载仅为30mA;因此、您的输入功率估算值应为3.7V x 30mA = 111mW。

    111mW 的11%大约等于12.6mW。

    遗憾的是、我对 MSP430产品的了解不够、无法帮助您解决第二个问题。 我建议将 MSP430问题作为单独的主题发布、以便更熟悉该产品的团队可以为您提供帮助。

    非常尊重、
    Ryan
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    您好、Ryan、
    感谢您的快速回复、我目前正在开发可穿戴设备、我希望在不增加电池容量的情况下优化电路以延长工作时间、我应该采取哪些步骤来延长原型的电池寿命?
    我正在使用 MSP430微控制器、ADS1292、TPS730系列稳压器和锂离子电池充电器、蓝牙(经典)?
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    您好 Hari、

    为了延长电池寿命、您需要提高应用的效率。  对于线性稳压器、输出电压和输出电流是由应用驱动的固定要求。  这只留下两个变量来提高效率:VIN 和 Ignd。  您已经选择 TPS730作为您的 LDO、正如我们先前讨论过的、Ignd 相对可以忽略不计。  如果您对减少 Ignd 感兴趣、请考虑我们 的低 IQ LDO

    提高效率的最大影响是降低 LDO 的输入电压。  通常、这是通过在 LDO 之前使用开关稳压器来实现的。

    我们还提供了可穿戴应用的参考设计、您可能对此感兴趣、这些参考设计可能会为您提供其他想法:

      

    非常尊重、

    Ryan