Gibt es eine Möglichkeit, die Spannung zu erhöhen, ohne Strom zu verbrauchen, wenn keine Last vorhanden ist?

Ist es möglich, eine niedrigere Gleichspannung, z. B. 1,5 V einer AA-Batterie, auf eine höhere Gleichspannung, z. B. 5 V, zu erhöhen, wodurch dieses 5-V-Potenzial auch ohne Last erhalten bleibt und dies nicht der Fall ist? keinen Strom verbrauchen, wenn keine Last vorhanden ist?

Mit anderen Worten, gibt es etwas (eine Platine, eine Komponente usw.), das eine AA-Batterie aufnehmen und 5 V ausgeben kann, ohne dass die Batterie leer wird, wenn die 5-V-benötigte Platine ausgeschaltet oder im Energiesparmodus ist?

Nein. Keine freie Energie. Sie müssen etwas konsumieren (auch wenn es klein ist), damit der Step-up weitergeht.
Allerdings entlädt sich ein Akku im Laufe der Zeit von selbst. Wenn Sie also eine Aufwärtsmethode finden, die im Vergleich dazu vernachlässigbar viel Strom verbraucht, können Sie das als (fast) keinen Stromverlust bezeichnen. Aber ich glaube nicht, dass wir mit 1,5-V-Batterien im Vergleich zu SMPS noch da sind.
Sie könnten natürlich einen Cheat ausprobieren und eine Art Erkennungsschaltung für sehr niedrige Lasten haben, die bei 1,5 V läuft (denken Sie daran, wie Standby auf einem Computer funktioniert). Aber die 5V werden nicht immer an sein, genauso wie die CPU nicht wirklich an ist, wenn sie im Standby ist.
Jemand hat tatsächlich schon von letzterem gehört (na ja, nicht bei den Spannungen, die Sie fragen) ti.com/tool/loaddetectpwrsupply-ref
Nun, wenn Sie die 5 V nominell dort haben wollten, könnten Sie einen Supercap hinzufügen.

Antworten (3)

Jeder Stromkreis, den Sie über die Batterie legen, zieht etwas Strom, aber ohne Last kann er sehr niedrig sein. Das Problem tritt auf, wenn eine Last angelegt wird und die Spannung hochhalten muss. Je mehr Leistung er unter Last bereitstellen muss, desto höher muss möglicherweise der Ruhestrom sein, damit er ordnungsgemäß funktioniert.

Das "Ding", von dem Sie sprechen, wird als Spannungsverstärker oder DC / DC-Aufwärtswandler bezeichnet. Die zwei gebräuchlichsten Möglichkeiten, eine Gleichspannung zu erhöhen, sind:

  1. Geschalteter Kondensator

Ein Kondensator wird parallel zur Batterie geschaltet, um sie aufzuladen, und dann wieder in Reihe geschaltet, um die Ausgangsspannung zu verdoppeln. Ohne Last bleibt der Kondensator lange Zeit aufgeladen, aber unter Last beginnt er sich zu entladen und muss daher regelmäßig nachgefüllt werden.

Der Schaltkreis zieht auch ohne Last etwas Strom. Dieser Ruhestrom kann durch Absenken der Schaltfrequenz reduziert werden, allerdings sinkt dann die Ausgangsspannung mit zunehmender Belastung stärker ab.

  1. Induktiver Booster

Über die Batterie wird eine Induktivität (Drahtspule) geschaltet, die einen zunehmenden Stromfluss bewirkt und darin ein Magnetfeld aufbaut. Dann wird der Schalter geöffnet, und wenn das Magnetfeld des Induktors zusammenbricht, versucht er, den Stromfluss aufrechtzuerhalten - und erhöht die Spannung, bis dies der Fall ist. Eine Diode lenkt diese Spannung zum Ausgang, wo sie einen Kondensator auflädt.

Ein induktiver Booster muss auch ohne Last etwas Strom aus der Batterie ziehen. Es kann jedoch in der Lage sein, im „diskontinuierlichen“ Modus zu arbeiten, in dem es einen kurzen Stromstoß zieht, um den Ausgangskondensator aufzuladen, und dann darauf wartet, dass die Spannung etwas abfällt. Wenn die Kondensatorleckage vernachlässigbar ist, kann das Tastverhältnis (Verhältnis der Einschalt- zur Ausschaltzeit) sehr niedrig sein, was zu einer sehr geringen durchschnittlichen Stromentnahme aus der Batterie führt. Die Ruhestromaufnahme wird dann dadurch bestimmt, wie viel Strom die Schaltung benötigt, um in diesem Modus zu arbeiten.

Ich denke, Sie möchten einen Aufwärtswandler mit extrem niedrigem Ruhestrom.

Hier ist einer von TI ...

http://www.ti.com/product/tps61200

Er kann eine Eingangsspannung von nur 0,7 Volt aufnehmen und auf eine wählbare Ausgangsspannung zwischen 1,8 und 5,5 Volt anheben. Es verbraucht nur 55 Mikroampere (Millionstel Ampere), wenn der Ausgang nicht belastet ist, kann aber bis zu 600 mA bei 5 Volt liefern, wenn eine Last vorhanden ist.

Es gibt andere Chips wie diesen, die eine noch niedrigere Ruhestromaufnahme haben (einige niedriger als die interne Entladerate einer Batterie), aber die haben typischerweise niedrigere maximale Stromgrenzen, so dass die Auswahl des richtigen Chips von Ihrer Anwendung abhängt.

Ich denke, je nachdem, welche Art von Last Sie darauf legen möchten und wie stabil die Spannung sein muss, können Sie eine Ladungspumpe verwenden, um die Spannung auf 4,5 VDC zu verdreifachen. Sie können sogar versuchen, die Spannung auf 6 VDC zu vervierfachen, aber Sie würden es tun wirklich an die Grenzen gehen. Ich denke, wenn Sie diesen Weg gehen, verwenden Sie am besten 2 Batterien und verwenden die Ladepumpe, um diese Spannung zu verdoppeln. Dies alles hängt natürlich davon ab, wofür Sie das Potenzial nutzen.