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Welche Batterie ist die richtige?
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Optimales Stromversorgungskonzept = kleinere Batterie
Wählt man eine Lithiumzelle wie die CR2032, muss der Mikrocontroller in der Anwendung normalerweise im Ruhemodus bei unter 1µA arbeiten, um die Lebensdauer der Batterie so weit wie möglich auszureizen. Niedervolt-Geräte wie Embedded-Mikrocontroller können direkt von einer CR2032 gespeist werden, weil die Zellenspannung von 3,0V auf 2,5V abfällt. »Das schöpft aber die genügsame Energiebilanz der Zelle nicht optimal aus«, schildert Brook. Die Verwendung eines Boost-Leistungswandlers hingegen bringt hier entscheidende Vorteile: Dieser kann einen höheren Anteil der in den Zellen enthaltenen Energie verwenden: Das funktioniert, indem der Wandler die Spannung hoch setzt und dadurch die IC-Versorgungsspannung über dem benötigten Mindestpegel hält, wenn sich die Batterie entlädt. Ein Beispiel für einen solchen Wandler ist der Boost-Schaltregler MCP1624 von Microchip. »Er generiert die benötigte Versorgungsspannung für jeden PIC-Mikrocontroller von Microchip aus einer Batteriespannung zwischen 0,65V und 1,8V. Dadurch kann jede PIC-MCU mit einer einzigen 1,5V-Zelle mit Strom versorgt werden«, schildert Brook. Der MCP1624 verstärkt die Batteriespannung auf Werte zwischen 2,0V und 5,5V zur Ansteuerung der MCU. Eine Initialspannung von 0,65V ist zwar erforderlich, aber der Regler kann den Betrieb sogar aufrechterhalten, wenn die Batterie auf nur noch 0,35V abfällt. Der MCP1624 verfügt über einen Abschaltmodus, in dem sich der Stromverbrauch auf weniger als 19µA reduziert. Das minimiert die Belastung der Batterie wenn sich das Gerät im Ruhe- oder Standby-Modus befindet.
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| Form factor | Chemistry type | Voltage | Weight | Capacity | Current |
|---|---|---|---|---|---|
| CR2032 | Lithium-manganese cell |
3.0V | 3.0g | 225mAh | Low drain |
| AAA |
Alkaline cell |
1.5V |
11.5g |
1200mAh |
High drain |
| AAA | Lithium cell | 1.5V | 7.6g | 1200mAh | High drain |
| AAA | NiMH cell | 1.2V | 13-15g | 600-1000mAh | High drain |
Vergleich von Batteriechemie und Formfaktoren. Quelle: Farnell
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