Je možné napájet zařízení, které potřebuje 2 AA baterie, s jednou 9V baterií? Jak by toho bylo možné dosáhnout?


Nejlepší odpověď

Jedna AA baterie má jmenovité napětí 1,5V.

Tyto dvě AA baterie mohou buď zapojit paralelně, což zdvojnásobí kapacitu a maximální proudový výstup, ale ponechá napětí beze změny, nebo sériově, zdvojnásobí napětí na 3V, ale ponechá kapacitu a maximální proudový výstup beze změny.

Budete mít nejprve ověřte, která z těchto možností se používá v zařízení, které chcete napájet. Můj odhad je, že jsou zapojeny do série – to je nejběžnější, ale určitě byste to měli zkontrolovat.

Za předpokladu, že jsou skutečně zapojeny do série a že požadované napětí je tedy 3 V, potřebujeme snížit napětí z 9V na 3V.

Nejpřímější způsob, jak toho dosáhnout, je použít sériový rezistor. Odpor bude použit k poklesu 6V, které nepotřebujeme, a dostaneme 3V.

Toto je fantastické, že? Tento přístup má však několik nevýhod.

První je, že je neefektivní. Ve výše uvedeném příkladu plýtváme 6 W jako teplo, což bude vyžadovat poměrně mohutný rezistor – nebo několik odporů menší hodnoty v sérii, abychom šířili rozptyl tepla, zatímco získáváme pouze 3 W použitelné energie. Tento přístup je tedy efektivní pouze \ frac {3W} {3W + 6W} \ přibližně 33 \\%.

Druhým důvodem je, že je citlivý na kolísání vstupního napětí a impedance zátěže.

S vybitím baterie může vstupní napětí klesnout:

Impedance zátěže může být občas nižší:

I když může být také vyšší:

Všechny tyto situace mohou vést k úbytkům a špičkám napětí, které naruší správné fungování zátěže a mohou ji potenciálně zničit.

K vyřešení těchto problémů bychom mohli použít lineární regulátor napětí , pokud najdeme takový, který vydává 3 V a dokáže odvádět dostatek tepla, ale stále jsme uvízli v neúčinnosti.

Mohli bychom použít buck převodník. Jedná se o velmi efektivní návrh obvodu, který snižuje napětí a zvyšuje maximální proudový výstup. Vypadá to asi takto:

Výše ​​uvedené je velmi hrubé, ale poskytuje vám představu. Místo této jednoduché obdélníkové vlny potřebujeme integrovaný obvod ke sledování výstupního napětí a změně pracovního cyklu obdélníkové vlny při změně zátěže nebo vstupního napětí. Jinak máme skoro stejný problém jako s rezistorem.

Toto byste si mohli postavit sami, nebo si můžete koupit tyto desky s IC, aby výstupní napětí zůstalo ve velmi úzkém rozsahu, po velmi málo peněz.

Moje rada však je, že si jednoduše vyzvednete dvě baterie AA. To bude pravděpodobně jednodušší.

Odpověď

Je to možné, ale zjevně nemůžete jen zapojit 9v baterii a doufat v to nejlepší. 2 AA baterie produkují 3v, ne 9v, takže máte 6v navíc, které musíte vzít v úvahu.

Pokud má napájené zařízení účinný (čtecí: spínací) regulátor napětí bezprostředně za baterií, je pravděpodobné, že budeš v pořádku. Ale představoval bych si, že pro většinu věcí poháněných 2 AA buňkami by to byla rarita.

Takže jediný způsob, jak to udělat, je zahrnout vlastní přepínací regulátor, který vypne 9v na 3v. Všimněte si, že mám na mysli spínací regulátor – klasický lineární regulátor typu 78xx se zdá, že dělá svou práci, ale funguje tak, že se zbaví nadměrného napětí ztrátovým výkonem. U zařízení napájených z baterie je to velké plýtvání. Není to o nic lepší než sériový rezistor.

Něco jako LTC3388 by fungovalo dobře, pokud vaše zařízení nečerpá více než 50 mA (ceny se pohybují v rozmezí od asi 6 do 10 dolarů za tento čip, takže to není ultra levné). Pokud čerpá více, může být provoz z 9v baterie stejně špatný nápad. Spínací regulátor sníží odběr proudu z baterie, čímž prodlouží jeho životnost úměrně – v tomto případě byste získali zhruba 3násobnou životnost, protože klesá napětí o faktor 3. Takže pokud vaše zařízení odebírá 50 mA, efektivní odběr proudu z baterie by byl kolem 17 mA, což by vám poskytlo asi 100 hodin užitečné životnosti baterie. (Na základě údajů z http://www.farnell.com/datasheets/1842389.pdf ). Upozorňujeme, že toto prodloužení životnosti POUZE platí, pokud používáte účinný spínací regulátor. 3-koncový lineární regulátor bude stále odebírat plný proud z baterie, takže 50 mA zařízení by baterii vybilo za 12 hodin.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *