1本の9V電池で2本のAA電池を必要とするデバイスに電力を供給することは可能ですか?それはどのように達成されますか?


ベストアンサー

1本の単3電池の公称電圧は1.5Vです。

これら2本の単3電池は容量と最大電流出力を2倍にして電圧を変更しない並列接続、または電圧を3Vに2倍にして容量と最大電流出力を変更しない直列接続のいずれかです。

まず、電力を供給したいデバイスでこれらのオプションのどれが使用されているかを確認します。私の推測では、これらは直列に接続されています。これが最も一般的ですが、必ず再確認する必要があります。

実際に直列に接続されており、必要な電圧が3Vであると仮定すると、電圧を9Vから3Vに降圧します。

これを行う最も簡単な方法は、直列抵抗を使用することです。抵抗は、不要な6Vをドロップするために使用され、3Vを出力します。

これ素晴らしいですね。ただし、このアプローチにはいくつかの欠点があります。

1つ目は、非効率的であるということです。上記の例では、6Wを熱として浪費しています。これには、かなり頑丈な抵抗器、または熱放散を分散させるために直列に接続された2つの小さな値の抵抗器が必要ですが、使用可能な電力は3Wしかありません。したがって、このアプローチは\ frac {3W} {3W + 6W} \ approx33 \%の効率しかありません。

2つ目は、入力電圧と負荷インピーダンスの変動に対して脆弱であるということです。

バッテリーが消耗すると、入力電圧が低下する場合があります。

負荷インピーダンスが低くなる場合があります:

それよりも高い場合もあります:

これらの状況はすべて、電圧降下とスパイクにつながる可能性があり、負荷の適切な機能を妨害し、潜在的に負荷を破壊する可能性があります。

これらの問題を解決するには、リニア電圧レギュレータを使用できます。 、3Vを出力し、十分な熱を放散できるものを見つけることができても、それでも非効率性に悩まされている場合。

降圧コンバータを使用できます。これは、最大電流出力を増やしながら電圧を下げる非常に効率的な回路設計です。次のようになります。

上記は非常に大雑把ですが、アイデアが得られます。その単純な方形波の代わりに、出力電圧を監視し、負荷または入力電圧の変化に応じて方形波のデューティサイクルを変更するICが必要です。それ以外の場合は、抵抗器の場合とほぼ同じ問題が発生します。

これを自分で作成するか、ICを使用してこれらのボードを購入し、出力電圧が非常に狭い範囲にとどまるようにすることができます。少しのお金。

しかし、私のアドバイスは、単三電池を2本拾うだけだということです。それはおそらく簡単でしょう。

回答

可能ですが、9V電池を接続して、最高のものを期待することはできません。 2つの「AA」電池は9vではなく3vを生成するため、考慮する必要のある6vの余分なものがあります。

電力が供給されているデバイスに効率的な(読み取り:スイッチング)電圧レギュレータがバッテリーのすぐ下にある場合、たぶんあなたは大丈夫でしょう。しかし、2つの「AA」セルを搭載したほとんどのものについては、それはまれだと思います。

したがって、これを行う唯一の方法は、9Vをドロップする独自のスイッチングレギュレータを含めることです。 3v。私はスイッチングレギュレータを意味していることに注意してください-古典的な78xxタイプのリニアレギュレータは仕事をしているように見えますが、電力を消費することによって余分な電圧を破棄することによって機能します。バッテリー駆動のデバイスの場合、それは大きな無駄です。直列抵抗に勝るものはありません。

デバイスの消費電力が50mA(価格帯)以下の場合、 LTC3388 のようなものが適切に機能します。このチップは約6ドルから10ドルなので、超安価ではありません)。それがもっと引き込むならば、とにかくそれを9vバッテリーから動かすことは悪い考えかもしれません。スイッチングレギュレータはバッテリーからの消費電流を減らし、それに比例して耐用年数を延ばします。この場合、電圧を3分の1に下げるため、耐用年数の約3倍になります。 50 mAの場合、バッテリーから引き出される実効電流は約17mAであり、これにより約100時間のバッテリーの耐用年数が得られます。 ( http://www.farnell.com/datasheets/1842389.pdf のデータに基づく)。この耐用年数の延長は、効率的なスイッチングレギュレータを使用する場合にのみ適用されることに注意してください。 3端子リニアレギュレータは引き続きバッテリーから全電流を引き出すため、50mAデバイスは12時間でバッテリーを使い果たします。

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