Är det möjligt att driva en enhet som behöver 2 AA-batterier med ett 9V-batteri? Hur skulle det uppnås?


Bästa svaret

Ett AA-batteri har en nominell spänning på 1,5V.

Dessa två AA-batterier kan antingen anslutas parallellt, vilket fördubblar kapaciteten och maximal strömutgång men lämnar spänningen oförändrad, eller i serie, som fördubblar spänningen till 3V men lämnar kapaciteten och den maximala strömutmatningen oförändrad.

Du skulle ha för att först kontrollera vilka av dessa alternativ som används i enheten som du vill driva. Min gissning är att de är seriekopplade – det här är det vanligaste, men du bör definitivt dubbelkontrollera.

Förutsatt att de verkligen är seriekopplade och att den nödvändiga spänningen således är 3V, behöver vi att minska spänningen från 9V till 3V.

Det enklaste sättet att göra detta är att använda ett seriemotstånd. Motståndet kommer att användas för att släppa 6V som vi inte behöver, och vi får ut 3V.

Detta är fantastiskt, eller hur? Det finns dock några nackdelar med detta tillvägagångssätt.

Det första är att det är ineffektivt. I exemplet ovan slösar vi bort 6W som värme, vilket kräver ett ganska nötigt motstånd – eller ett par mindre värdemotstånd i serie för att sprida värmeavledningen, medan vi bara får 3W användbar effekt. Den här metoden är alltså bara \ frac {3W} {3W + 6W} \ approx33 \\% effektiv.

Den andra är att den är sårbar för ingångsspänning och belastningsimpedansfluktuationer.

Ingångsspänningen kan sjunka när batteriet tar slut:

Lastimpedansen kan ibland vara lägre:

Även om det också kan vara högre:

Alla dessa situationer kan leda till spänningsfall och spikar, vilket kommer att störa lastens funktion och potentiellt kan förstöra den.

Vi kan använda en linjär spänningsregulator för att lösa dessa problem , om vi hittar en som matar ut 3V och kan sprida tillräckligt med värme, men vi är fortfarande fasta med ineffektiviteten.

Vi kan använda en buck-omvandlare. Detta är en mycket effektiv kretskonstruktion som minskar spänningarna samtidigt som den maximala strömutmatningen ökar. Det ser ut så här:

Ovanstående är väldigt grovt, men det ger dig en idé. Istället för den enkla fyrkantsvågen behöver vi en IC för att övervaka utspänningen och ändra fyrkantsvågens arbetscykel när belastningen eller ingångsspänningen ändras. Annars har vi ungefär samma problem som med motståndet.

Du kan bygga detta själv, eller så kan du köpa dessa kort med en IC så att utspänningen förblir i ett mycket smalt område, för mycket lite pengar.

Mitt råd är dock att du helt enkelt tar upp två AA-batterier. Det kommer förmodligen att bli enklare.

Svar

Det är möjligt, men självklart kan du inte bara koppla in ett 9v-batteri och hoppas på det bästa. 2 AA-batterier producerar 3v, inte 9v, så du har 6v extra som du behöver tänka på.

Om enheten som drivs har en effektiv (läs: växlings) spänningsregulator direkt efter batteriets chansen är att du mår bra. Men jag skulle föreställa mig att för de flesta saker som drivs av två ”AA” -celler skulle det vara en sällsynthet.

Så det enda sättet att göra detta är att inkludera en egen växlingsregulator för att släppa 9v till 3v. Observera att jag menar en omkopplingsregulator – den klassiska linjära regulatorn av typen 78xx verkar göra jobbet, men det fungerar genom att kasta bort överflödet genom att skingra strömmen. För batteridrivna enheter är det ett stort slöseri. Det är inget bättre än ett seriemotstånd.

Något som en LTC3388 skulle fungera bra om din enhet inte drar mer än 50 mA (prisintervall från cirka $ 6 – $ 10 för detta chip, så det är inte ultrakort). Om det drar mer kan det vara en dålig idé att köra det från ett 9v-batteri. Växlingsregulatorn minskar strömförbrukningen från batteriet, vilket förlänger dess livslängd i proportion – i det här fallet får du ungefär 3 gånger livslängden eftersom du tappar spänningen med en faktor 3. Så om din enhet drar 50 mA, skulle den effektiva strömförbrukningen från batteriet vara cirka 17 mA, vilket ger dig cirka 100 timmars användbar batteritid. (Baserat på data från http://www.farnell.com/datasheets/1842389.pdf ). Observera att denna förlängning av livslängden ENDAST gäller om du använder en effektiv kopplingsregulator. En linjär regulator med tre terminaler kommer fortfarande att dra ut full ström från batteriet, så en 50 mA-enhet skulle tömma batteriet på 12 timmar.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *