1.5V pil kullanarak voltajı 3.3V'dan 1.8V'a düşürebilir miyim?


28

SPI üzerinden 1.8V'de çalışan bir EEPROM'a arayüz veriyorum; maalesef buralarda 1.8V'lık bir güç kaynağım yok ve bu bir haftasonu projesiyim, mağazaya gitmeden tamamlamak istedim.

Yetenekli bir arkadaşıma bir tavsiye istedim ve 1.8V alabilmek için devreye 1.5V AA pil koyabileceğimi önerdi.

Bu ses yapılandırması mı? Acemiyim ama içgüdüsel hislerle, özellikle de şu anki yoğunlukla ilgili yanlış bir şey olduğunu hissediyorum.

önerilen örnek

Düzenleme 1: Bunun kötü bir fikir olduğunu biliyorum, ama nedenini bilmek için burada soruyorum . Benzer bir soru bulamadım, bu yüzden bu gibi kötü fikirlerin peşinden koşmamanın bir hatırlatıcısı olmasının faydalı olacağına inanıyorum. Bunu neden yapmamayacağımızın açıklaması ile cevabı kabul edeceğim. Bir voltaj regülatörü ile yapılması gerektiğini biliyorum, onsuz mümkün olup olmadığını soruyorum, bu yüzden cevap bir açıklama ile evet / hayır olabilir. Ayrıca, mümkün olduğunu düşünen herhangi birisini okumak için merak ediyorum.

Düzenleme 2: Güç çekimi ile ilgilenenler için, EEPROM bir Winbond W25Q64FW ve ben bunu bir TXB0108 seviye değiştirici (B tarafı) ile kullanacağım. Kayıtlar için bu devreyi hiç denemedim (özellikle aldığım cevaplardan / yorumlardan sonra) ama yine de neyin mümkün olup olmadığını okumakla çok ilgileniyorum.


11
Yapabilirsin, ancak batarya bir şarj akımı sürdüğünden patlayabilir .
Tom Carpenter

15
@Bimpelrekkie dikkatlice okursanız, bir başkasının fikrini doğrulamak istediğimi fark edersiniz, endişelerim var. Bu benim kendi çözümüm bile değil ... Burada bu çözümün geçerli olup olmadığını soruyorum, lütfen konuyla ilgili kalalım.
gdm85

23
@Bimpelrekkie neden ona saldırıyorsun? Yetenekli bir arkadaşına sordu, burada soruyor - bu tam olarak başkalarından kendi çözümleriyle gelmeyenlerden öğrenmek. Sonuçta, bu çözüm kendi bile değil.
Džuris

15
Açıklamaya göre @JamieHanrahan OP'den daha deneyimli ve daha yetenekli olduğu ortaya çıktı. Sunulan çözüm şüpheli görünüyordu, burada tekrar sordu. OP, aynen olması gerektiği gibi davrandı, “başkalarından öğrenmemek” için azarlamayı ve OP'nin yaptıklarının tam tersi olarak “kendi çözümleriyle” gelmeyi hak ettiğini sanmıyorum.
Džuris

7
Belirtilen iki IC'nin tahmini statik akım çekilişiyle ilk kez açıklandığı gibi yüklendiğinde, bir tüketici AA alkalin hücresini bir ay içinde patlatabilecek ilk kişi için 10 Avro'luk bir lütuf teklif ediyorum.
KalleMP

Yanıtlar:


49

TL; DR; Arkadaşınız size potansiyel olarak şiddetle, bir pili nasıl tahrip edeceğinizi söylüyor. Bunun yerine uygun bir voltaj regülatörü devresi kullanın.


Aküler voltaj ayar cihazları kullanmak için tasarlanmamıştır. İdeal bir dünyada, önerilen devrenizin işe yarayacağı doğru olsa da (her şeyden önce, ideal bir batarya herhangi bir akımda anma gerilimini düşürür), pratikte işler biraz farklıdır.

1.8V beslemeden çekilen tüm akımın 3.3V beslemeden akü + terminaline, sonra akü - terminalinden akması gerekir. Bu aslında aküye bir şarj akımı sürüyor. Batarya bir yük görevi görüyor.

Pillerin üzerlerinde yazılı bir "Şarj Olma Yok" uyarısı bulunmasının bir nedeni vardır, şarj olmaları potansiyel olarak şiddetli bir şekilde havalandırmaya neden olabilir. Kesinlikle dağınık olanı.


Şimdi merak edeceksiniz, ama ya şarj edilebilir bir batarya kullanırsam? Başlangıçta, muhtemelen işe yarayacaktı. Bununla birlikte, akü şarj olurken çıkış voltajı düşecektir.

Akü üzerindeki voltaj, tam 3.3V düşene veya akü aşırı voltaj şarjından zarar görene kadar artacaktır.

Her durumda, hücre voltajı yük tarafından çekilen akıma göre değişeceğinden, bu size sabit bir çıkış voltajı vermeyecektir. Bir rezistansın regülatör olarak kullanılması gerçekten çok az farklı, ki işe yaramadı.


Doğru çözüm, voltaj regülatör devresi kullanmaktır. Çok fazla tasarım var. Zener diyotları, Lineer Regülatör IC'leri (örn. LM317), Transistör serisi voltaj regülatörleri kullanarak şönt regülatörleri.


1
Bu EEPROM'a birkaç kez yazmam gerekiyor, bu yüzden toplam aktif zaman bu devre ile bitince dakikalardı. Fakat ne olursa olsun, anlatacağınız açıklama da geçerli. Daha iyi bir şey yayınlanmadıysa bu cevabı seçeceğim. Detaylı açıklama için teşekkürler.
gdm85

3
Birçok şarj edilebilir pil çeşidi de aşırı şarj edildiğinde şiddetli ve dağınık bir şekilde başarısız olacaktır.
zwol

4
@zwol Bazı (NiMH) piller 1 / 10C veya altında (damlama şarjı) süresiz olarak (TM) şarj edilebilir.
JimmyB

3
AA hücresinin küçük bir devreyi ters modda kullanmaya devam etmesi muhtemeldir (bkz. Diğer cevaplarda düzeltme) ve tüketici alkalin pilleri de "sınırlar dahilinde" yeniden şarj edilebilir ve bu muhtemelen herhangi bir durumda bir boşaltma şarjından daha fazla olmayacaktır bu projede artık gerekmedikçe pili dolu tutacaktır. Bağlı gözetimsiz bırakmayın ve iyi olacaksınız.
KalleMP

1
@Molot - veya 0,02 $ - 1N4001'in bir çiftinin maliyeti (2.1v'nin EEPROM için maksimum voltaj aralığında olduğu varsayılarak).
Jules

34

Pili bu şekilde kullanmanın neden kötü bir fikir olduğunu size göstereyim. Aşağıdaki simülasyon 100mA yükte bir örneği göstermektedir. Gördüğünüz gibi, bu da 100mA'lık bir aküyü aküde akmaya zorlar.

görüntü tanımını buraya girin

Alkalin pil kullanıyorsanız, bu pilin sonunda ısınmasına neden olan şarj işlemine neden olur ve patlayabilir veya minimumda bir mühür ve sızıntı patlayabilir.

Lityum tipi gibi şarj edilebilir bir batarya teknolojisini denediyseniz, yakında fazla şarj olur ve bunların fazla şarj edildiğinde bile ateş alması muhtemeldir.

Böyle bir devrede çıkış gerilimini ayarlamak için bir batarya kullanmanın güvenli bir yolu vardır . Yük akımı gereksinimlerinizi dikkatlice değerlendirebilirseniz, bataryaya aşağıda gösterildiği gibi bir balast direnci yerleştirebilirsiniz. Balast rezistörünü, yük akımı sıfırdan yükünüzün gerektirdiği maksimum akıma gittiğinde daima aküyü boşaltacak şekilde boyutlandırmalısınız. 50mA'ya kadar yükler için uygun değerler gösterdim.

görüntü tanımını buraya girin

Bu şekilde batarya şönt regülatör olarak çalışır. Balast rezistansı batarya enerjisine zarar vermez, ancak OP'nin hızlı bir kerelik uygulama için 1.8V'luk nasıl elde edileceği hedefine ulaşır.


3
Şarj edilebilir bir bataryanın kullanılması ve şönt yolunda bazı seri diyotların kullanılması, şönt bataryanın şarj durumuna yanıt vermesini sağlar, düşük olduğunda şarj etmesine izin vererek aşırı deşarjdan kaçınır ve doluysa daha fazla şönt yaparak aşırı şarjdan kaçınır. Gerilim hala biraz değişecek, fakat daha az olacak.
Ben Voigt

ayrıntılı cevabınız ve görselleştirmeler için gösterdiğiniz çaba için teşekkür ederiz. Maalesef sadece bir cevap seçebilirim ... ama bunun eşit derecede iyi olduğunu ve seçtiğim şeyi tamamladığını düşünüyorum
gdm85

Mükemmel kullanılabilir hale getiren şönt direnç için +1. 3V3 beslemesi 0V'da olduğunda ve gerçek bir anahtarla bağlantısı kesilmemişse, ray negatife geçtiğinde sorun hala devam eder.
KalleMP

Eğer şönt direnç ekleyecekseniz, bir sonraki adıma
geçip

4
@TripeHound: Bir batarya bölücüdeki voltajı dengelemek için kullanılır. Mükemmel bir şekilde sabit olmayacak, ama çok daha tutarlı olacak.
Ben Voigt

4

Kağıt üzerinde göründüğü gibi görünüyor, ama ...

Bu düzenlemenin çıkış voltajı beklediğinizden biraz daha düşük olabilir. Akü nominal bir yük altında 1,5V çıkış verebilir, ancak bir akımı tekrar devreye sokmak için devrenizde çıkış voltajı pahasına olacak küçük bir ek potansiyel gerekebilir.

Ne olursa olsun, bunu kötü kılan (potansiyel olarak tehlikeli) bir fikir, bir şarj akımını tek kullanımlık bir aküye çalıştırdığınızda, hiç kullanılmadığı akünün içinde kimyasal reaksiyonlara neden olmanızdır. Muhtemel bir reaksiyon, hücrenin bertaraf edemeyeceği ısı ve patlayıcı gazların oluşması olacaktır. Bu, potansiyel olarak zararlı, aşındırıcı ve / veya yanıcı kimyasalları açığa çıkararak hücre parçalanıncaya (patlayana) kadar basınç birikmesine neden olabilir.

Şarj edilebilir bir bataryayı bu şekilde kullanmak bile kötü bir fikirdir, çünkü terminalleri arasındaki voltaj şarj durumuna göre değişebilir, bu da size tahmin edilemeyen bir çıkış voltajı verir ve yine benzer bir potansiyel ile fazla şarj etme riskiniz vardır. sonuçları; Aşırı şarj işlemi, tipik olarak (tekrar) bataryanın tasarlanmadığı kimyasal reaksiyonlara neden olur. Şarj edilebilirler yalnızca bu amaç göz önünde bulundurularak tasarlanmış bir devrede güvenli bir şekilde şarj olur.


3

Arkadaşının bunu önermediğinden emin misin?

şematik

bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik

1.5V alkalin bir pil tam olarak şarj olduğunda ve yüksek bir yük altında olmadığında 1.65'e yakındır. Ve bu ihtiyaçlarınız için çalışmak üzere 1.8V'a yakın olabilir. Teknik tabloya bakınız. Ya da bu önemsiz bir hobi projesiyse, belki onu inşa edip işe yarayıp yaramadığını görebilirsiniz.

Belki de öneri şuydu:

şematik

bu devreyi simüle et

Bu yaklaşımlardan herhangi biri işe yarayacak. Yaptığınız düzenlemenin aksine, şarj etmek için pili "geriye" sürmeye güvenmiyorlar.


Ben tam bir elektronik elektronik cihazım. Bu yüzden muhtemelen noktayı kaçırdım ama ... (belirli şartlar altında) 1.5V pilin gerçekten 1.65V olduğunu söylüyor gibi görünüyorsunuz. Muhtemelen işe. Amacın 1.8V'lik bir arzı jürileştirmek olduğu düşünüldüğünde, devrelerinizin 3.3V bölümleri nelerdir? Neden pili kendi başına kullanmıyorsun?
David Richerby

@DavidRicherby Bu EEPROM'a neyin arayüz verdiğini, şu ana kadar ne inşa edildiyse, hala 3.3V beslemeye ihtiyaç duyduğunu farz ediyorum.
Phil Frost

Çizim 1: 1'i rapor ettim; ama bu devreler için teşekkürler, onları ilginç buluyorum. EEPROM, TXB0108 değiştirici taraf B'de bir Winbond W25Q64FW'dir, yani evet, gerçekten düşük güç çekişi.
gdm85

2

eğer düşük akım varsa ve 3v3'ünüz yeterli sürüşe sahipse, sadece dirençli bir bölücü kullanın - diyelim ki 83r - + ve 100r - gnd. Merkez noktası size 1v8 verecek. Evet, şu anki ve uzun vadede iğrenç bir hal alırken bu sarkacak. Fakat ihtiyacınız olan birkaç döngü için işe yarayacak. Reisitor değerleri, etrafınızdakilerle eşleşecek şekilde ölçeklendirilebilir.


0

Diğer cevaplarda açıklandığı gibi, anlamanız gereken en önemli şey, istemeden bu pili şarj etmenizdir. Pilin şarj edilmek üzere tasarlanmadığını varsayarsak, uzun süreli kullanımda biraz alev beklersiniz.

Bu yöntem yerine, "Voltaj Düzenleyicileri" kullanan birçok yöntem vardır. Bunun yerine LM334'e bir bakın. Uygun direnç eğilimi ile, mükemmel 1.8V çıkış elde edebilirsiniz.

Unutmayın, güç kaynağı dengeli değilse EEPROM'lar hatalı olabilir. Doğru bir güç kaynağını seçmeme konusundaki basit hatalarınız için kafanıza kafa yoruyor olabilirsiniz.


0

Akü probleminden bağımsız:

Bir dizi silikon diyot ve / veya LED'iniz varsa, bunlar ihtiyaç duyduğunuz voltaj düşmesini sağlamak için kullanılabilir. IC'ye paralel bazı dirençlerin diyot ileri voltajını eğrinin sabit bir bölümüne getirmesini isteyebilirsiniz.

Çoğu IC'nin, besleme voltajını aşan giriş voltajlarıyla kesinlikle çalışmaya devam edemeyeceğini unutmayın.


0

Bir haftasonu hack projesiyse, cevabın pazartesi günkü mağazalara ulaşana kadar YES SİZE SIFIR bir cevap olduğunu söyleyebilirim .

Pili aynı anda şarj ediyor olsanız da, EEPROMS o kadar fazla akım çekmez, bu yüzden pili düşük bir akımda şarj etmiş olursunuz. EEPROMS için olmasa da kendim yaptım. Aksi takdirde, etrafta yatan bir 1.5V zener diyodunuz var mı?

Not: Ayrıca, kapatmadan önce 3.3V beslemesini çıkardığınızdan emin olun, aksi takdirde EEPROM'a -1,5V vermiş olabilirsiniz :)

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.