Чи можу я знизити напругу з 3,3 В до 1,8 В за допомогою акумулятора 1,5 В?

Я взаємодію з EEPROM, який працює через SPI на 1,8 В; на жаль, у мене немає джерела живлення 1,8 В і, будучи цим проектом на вихідні, я хотів завершити його, не йдучи в магазин.

Я попросив досвідченого друга поради, і він запропонував мені поставити в ланцюг батарею АА 1,5 В, щоб отримати 1,8 В.

Це звукова конфігурація? Я новачок, але по відчуттям кишок я відчуваю, що щось не так, зокрема, щодо інтенсивності струму.

Правка 1: Я знаю, що це погана ідея, але я прошу тут знати, чому . Я не міг знайти подібного питання, тому вважаю, що тут буде корисно нагадати, чому б не переслідувати такі погані ідеї. Я прийму відповідь із поясненням, чому цього не робити. Я знаю, що це слід робити з регулятором напруги, я запитую, чи можна без нього, тому відповідь може бути так / ні з поясненням. Мені також цікаво читати про всіх, хто вважає це можливим.

Редагування 2: для тих, хто цікавиться енергією, EEPROM - це Winbond W25Q64FW, і я буду використовувати його через перемикач рівня TXB0108 (сторона B). Для записів я ніколи не пробував цю схему (зокрема після отриманих відповідей / коментарів), але все ж мені дуже цікаво читати, що можливо чи ні.

TL; DR; Ваш друг розповідає, як потенційно насильно знищити акумулятор. Використовуйте замість цього відповідний ланцюг регулятора напруги.

Акумулятори не призначені для використання регуляторів напруги. Хоча це правда, що в ідеальному світі ваша запропонована схема працювала б (адже ідеальний акумулятор знижує номінальну напругу при будь-якому струмі), але на практиці справи дещо відрізняються.

Весь струм, що надходить від джерела живлення 1,8 В, повинен буде надходити від джерела живлення 3,3 В в акумулятор + клему, а потім з акумулятора - у клему. Це фактично приводить струм зарядки в акумулятор. Акумулятор діє як навантаження.

Існує причина, що на батареях надруковано попередження "Не заряджайте перезарядку", заряджання їх може спричинити випускну вентиляцію в потенційно насильницькій формі. Звичайно безладно.

Тепер вам буде цікаво, але що робити, якщо я буду використовувати акумулятор. Спочатку це, мабуть, спрацювало б нормально. Однак напруга на виході падає, коли акумулятор заряджається.

Напруга в акумуляторі буде постійно збільшуватися, поки не буде опущено повний 3,3 В через нього або не пошкодиться акумулятор через заряджання перенапруги.

У будь-якому випадку це не дасть вам стабільної вихідної напруги, оскільки напруга в комірці буде змінюватись залежно від струму, виведеного навантаженням. Дійсно використовувати резистор в якості регулятора, який не працює добре.

Правильне рішення - використовувати схему регулятора напруги. Є багато конструкцій. Регулятори шунтують за допомогою діодів Зенера, лінійних регуляторів ІС (наприклад, LM317), регуляторів напруги серії транзисторів.

Дозвольте мені точно показати, чому це погана ідея використовувати акумулятор таким чином. Наступне моделювання показує приклад із навантаженням 100mA. Як ви бачите, це змушує 100 мА струму текти і в акумулятор.

Якщо ви використовуєте лужний акумулятор, це спричинить зарядку, що призведе до нагрівання акумулятора, і може вибухнути або, як мінімум, розірвати ущільнення і протікати.

Якщо ви спробували перезаряджати акумуляторну технологію, таку як літієвий тип, вона незабаром перезарядиться, і вони, швидше за все, навіть загоряться при надмірній зарядці.

Існує безпечний спосіб використання акумулятора для регулювання вихідної напруги в такій схемі. Якщо ви можете ретельно оцінити свої вимоги струму навантаження, то ви можете розмістити баластний резистор по всій батареї, як показано нижче. Ви повинні розміру резистора баласту, щоб струм акумулятора завжди розряджав акумулятор, коли струм навантаження переходить від нуля до максимального струму, необхідного вашому навантаженню. Я показав значення, придатні для навантажень до 50mA.

Таким чином акумулятор працює як регулятор шунту. Баластний резистор витрачає витрату енергії акумулятора, але це досягає мети ОП, як отримати 1,8 В для швидкого одноразового застосування.

На папері виглядає, як би, але ...

Вихідна напруга цього пристрою може бути трохи менше, ніж ви могли очікувати. Акумулятор може виводити 1,5 В при номінальному навантаженні, але для того, щоб ввести струм назад до нього, може знадобитися невеликий додатковий потенціал, який у вашому ланцюзі буде надходити за рахунок вихідної напруги.

Незалежно від того, що робить це поганим (потенційно небезпечним) ідеєю, є те, що коли ви запускаєте струм зарядки в акумулятор одноразового використання, ви змушуєте хімічні реакції виникати всередині акумулятора, для чого він ніколи не був призначений. Ймовірною реакцією буде утворення тепла та вибухових газів, якими клітина не може утилізувати. Це може призвести до збільшення тиску, поки клітина не розірветься (вибухне), вивільнивши потенційно шкідливі, корозійні та / або легкозаймисті хімічні речовини.

Навіть використовувати акумуляторну батарею таким чином - це погана ідея, оскільки напруга на її клемах буде змінюватися залежно від стану заряду, даючи вам не дуже передбачувану вихідну напругу, і знову ж таки, ви ризикуєте перезарядити її потенціалом аналогічного наслідки; перезарядка зазвичай викликає (знову ж) хімічні реакції, для яких акумулятор не був розроблений. Акумулятори безпечно заряджаються лише у схемі, розробленій з цією метою.

Ви впевнені, що ваш друг цього не пропонував?

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Лужний акумулятор на 1,5 В ближче до 1,65, коли він повністю заряджений і не піддається великому навантаженню. І це може бути досить близько до 1,8 В, щоб працювати на ваші потреби. Зверніться до аркуша специфікації. Або якщо це невдалий проект хобі, можливо, ви просто побудуєте його і подивіться, чи працює він.

А може, пропозиція була такою:

^{моделювати цю схему}

Будь-який із цих підходів спрацює. На відміну від схеми, яку ви намалювали, вони не покладаються на заряджання акумулятора «назад», щоб зарядити його.

якщо це низький струм, а ваш 3v3 має достатній привід, просто використовуйте резистивний дільник - скажімо, 83r на + і 100r на gnd. Центральна точка дасть вам 1v8. Так, це випаде, коли ви малюєте поточну та довгострокову перспективу. Але він буде працювати протягом кількох потрібних вам циклів. Значення рейсатора можна масштабувати так, щоб вони відповідали тому, що ви звисаєте.

Як описано в інших відповідях, найголовніше, що ви повинні зрозуміти, це те, що ви ненавмисно заряджаєте цей акумулятор. Якщо припустимо, що акумулятор не розрахований на зарядку, ви очікуєте полум'я при тривалому використанні.

Замість цього методу існує багато методів, які використовують "регулятори напруги". Погляньте на LM334. При правильному зміщенні резистора ви зможете отримати ідеальний вихід 1,8 В.

Пам'ятайте, що EEPROM можуть погано поводитись, якщо джерело живлення не є стабільним. Можливо, ви хитаєтесь головою над простими помилками не вибору належного джерела живлення.

Незалежно від проблеми з акумулятором:

Якщо у вас є вибір кремнієвих діодів та / або світлодіодів, їх можна використовувати для досягнення потрібного типу падіння напруги. Можливо, ви хочете, щоб деякий резистор, паралельний ІС, отримав напругу діода вперед на стабільну ділянку кривої.

Майте на увазі, що більшість ІМС абсолютно не витримують керування напругою, що перевищує їх напругу живлення.

Якщо це хакерський проект на вихідні, я б сказав, що відповідь є надзвичайною ВСЕ МОЖЕТЕ , поки ви не зможете дістатися до магазинів у понеділок.

Хоча ви одночасно заряджаєте акумулятор, EEPROMS не виводить стільки струму, тож ви заряджаєте акумулятор при низькому струмі. Я зробив це сам, хоча не для EEPROMS. В іншому випадку у вас 1,5-сильний ценеровий діод лежить навколо?

Примітка: Також перед тим, як вимкнути, обов'язково відключіть блок живлення 3,3 В, інакше ви можете подати -1,5 В на EEPROM :)