Enbedded-Systeme

So erhalten Embedded-Entwickler maximale MCU-Leistung bei minimalem Energieverbrauch

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Energiesparende Stromversorgungen

Ist das Microcontrollersystem nun für niedrigen Stromverbrauch konzipiert, stellt sich die Frage: wie steht es mit der Stromversorgung selbst? Alte Hasen entscheiden sich möglicherweise für einen Linearregler der Serie 78xx. Obwohl diese weiterhin beliebt sind, werden sie mittlerweile als veraltet angesehen.

Es empfiehlt sich stattdessen einen neueren LDO-Typ (Low Dropout) zu wählen, auch wenn dieser etwas teurer ist. Ein 7805-Regler mit +5 Volt Ausgang hat eine Dropout-Spannung von 2 Volt, d. h. der Regler benötigt mindestens eine Eingangsspannung von +7 Volt. Bei der maximalen Stromstärke von 1 A werden folglich mindestens 2 Watt als Wärme verschwendet, so dass ein Kühlkörper fast unvermeidlich ist. Bei einem LDO-Gerät wird der Dropout auf beispielsweise 300 mV abgesenkt. In diesem Fall kann ein Netztrafo mit niedrigerer Spannung verwendet werden, was den Verbrauch weiter senkt.

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Verwendung von Schaltreglern

Wer einen Schaltregler für noch größere Effizienz verwendet, sollte bedenken, dass der Nennwert der Stromversorgung den Spitzen- und nicht den Durchschnittswerten für den Stromverbrauch entsprechen muss. Verwenden Sie schließlich Pull-Ups auf allen nicht verwendeten E/A-Eingängen. Rauschen auf einem potenzialfreien Eingang kann interne Schaltkreise schalten.

Selbst wenn die resultierenden Signale blockiert werden, so dass keine unerwünschten Operationen erfolgen, tragen sie dennoch zum dynamischen Gesamtstrom bei. Einige Geräte verwenden interne „schwache Pull-Ups“, aber in Bezug auf deren Effizienz scheinen die Meinungen geteilt zu sein, so dass viele Entwickler bei externen Widerständen bleiben.

* * Dr. William Marshall ... ist Product Management-Content Editor bei RS Components in der britischen Niederlassung Corby

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