Günstigster Weg, 4xAA auf 5V oder weniger zu begrenzen

Ich muss die Spannung von AA-Batterien auf 5,25 V oder weniger begrenzen. Im Wesentlichen kann meine Schaltung von (mindestens) 3,5 V bis zu 5,25 V betrieben werden, und ich möchte die Laufzeit durch die Verwendung von 4xAA maximieren. Soll ich es einfach mit 3xAA-Batterien betreiben (4,5 V, wenn voll) oder gibt es eine Möglichkeit, dies zu tun (ohne die Kosten eines Schaltreglers)? Ich habe gelesen, dass die Verwendung von Zenerdioden nicht großartig ist, da sie Strom verschwendet und den Strom begrenzt, was kritisch ist (ich muss etwa 1,5 A aus den Batterien ziehen).

EDIT: Klingt so, als wäre ein Aufwärtswandler mit 2S2P-Batterien am besten. Soll ich zum Verpolungsschutz einfach eine normale Diode in Reihe schalten? Würde das nicht 0,7 V verlieren?

MOSFET-LDOs sind die beste Lösung, da BiPolar-LDOs zu viel Spannung abwerfen. aber wenn man die mAh der Batterien kennt, kann man abschätzen, wie kurz die Lebensdauer sein wird.
Jeder, der versucht, 1,5 A aus AA-Zellen aufrechtzuerhalten, wird viele Batterien kaufen. Gutes Eng-Design passt die Batterie mit hohem Wirkungsgrad an die Last an.
1,5 A wird nur etwa 5 % der Zeit gezogen, die verbleibenden 95 % der Zeit werden näher bei 0,2 A liegen. Ich habe eine Laufzeit von 11 Stunden geschätzt, vorausgesetzt ich kann alle 2500mAh aus den Akkus saugen.
2S2P sollte dafür gut funktionieren, wenn normale AAs verwendet werden müssen :) Sie könnten einen P-Kanal-FET verwenden, um den Durchlassspannungsabfall zu minimieren. Viele Boost-Schaltungen verwenden einen p-Kanal-FET im Design, sodass sie im Wesentlichen eine Art umgekehrte Polarität enthalten können. Ich müsste eines dieser Boards zum Testen aus meinen Schubladen ziehen, aber ich kann im Moment keins in meiner Nähe und nicht in der Nähe eines DMM sehen, sorry :-s
Diese sind angesichts Ihrer niedrigen durchschnittlichen Ziehung möglicherweise noch besser geeignet, jeweils nur 40 Cent :-O - ebay.com/itm/…

Antworten (3)

Was ist es? Sind die Kosten so ein Problem?

Die Verwendung eines Zeners funktioniert, aber um mit einer so großen Last von 1,5 A gut zu funktionieren, werden Sie meiner Meinung nach die Batterien der Leute verschwenden, und um fair zu sein, sind 1,5 A für AA-Batterien nicht trivial, obwohl gute Alkalibatterien in Ordnung sind.

Ein Linearregler verbrennt überschüssige Spannung als Wärme. Wenn Sie also keinen Strom verschwenden möchten, ist dies keine gute Option, aber meiner Meinung nach besser als ein Zener.

1,5 A sind viel zu viel für einen typischen Joule-Dieb, würde ich denken, aber die Idee ist in Ordnung, also ...

Ich fürchte also, die beste Option ist eine Schaltregistrierung. Sie können 3A-Einheiten bei eBay für etwa einen Dollar oder sogar weniger haben.

Für etwas, das mit der niedrigen Spannung fertig wird, würde ich vorschlagen, die AA-Versorgung an 2 Sätze von 2xAA parallel anzupassen, um 3 V bereitzustellen. Wenn Sie dies tun, können Sie mit nur einer Boost-Schaltung davonkommen (um Kosten gegenüber einem Buck / Boost zu sparen) und die Stromaufnahme auf jeder AA reduzieren - was eine bessere Laufzeit ermöglicht und den Boost-Konverter verwendet, um jeden letzten Tropfen aus dem zu ziehen Batterien. Wenn Sie den Boost auf irgendwo in der Nähe Ihres Schaltungsminimums einstellen (3,5 V, wie Sie vorschlagen), arbeitet der Boost mit der höchstmöglichen Effizienz (nahe der 2-3-V-VCC von Ihren AAs parallel) und reduziert möglicherweise Verluste an anderer Stelle in deiner Schaltung.

Wenn Sie bereit sind, einen Dollar zu riskieren, würden Sie mit der letzteren Option (Boost Conv) viel mehr aus den Batterien herausholen und einen besseren Artikel haben - denken Sie an die Umwelt ;-)

+1 wundert sich auch im OP, dass die Batterieumkehr berücksichtigt wurde ....
Ja, bitte beachten Sie, was Trevor gesagt hat ... Als geeignetes Beispiel für einen Boost, der für eine Last von 1,5 A geeignet ist, nur 1 kanadischer Dollar - ebay.com/itm/…
Mit der aktualisierten OP-Beschreibung ist dies eine weitere Option (jeweils nur 40 Cent) - ebay.com/itm/…

Das wirklich preiswerte 5-V-USB-Netzteil, das ich vor vielen Jahren gekauft habe, bestand einfach aus 4 „AA“-Zellen in einem Batteriehalter mit ein paar 5,1-V-1-Watt-Zener-Dioden, die direkt über die Batterieanschlüsse gelötet waren.

Frische Zellen entladen sich sehr schnell bis knapp unter die Zenerspannung und blieben dann viele Monate auf dieser Spannung.

Völlig kitschig, aber es hat funktioniert. Diesen Vorrat benutze ich noch heute.

Interessant. Die Kosten sind hier wirklich das Hauptanliegen (werden diese auf einer Handwerksmesse verkaufen), also wenn ich das einfach tun könnte, wäre das perfekt! Klingt so, als wäre dies der richtige Weg.
@ErikJohnson UM ... wenn das zum Verkauf steht, sollten Sie das besser mit einer Vielzahl von Batterietypen testen. Es könnte mit Alkalien in Ordnung sein, aber nicht mit anderen.
4AA-Zellen würden sich auf etwa 5/4 ~= 1,25 V entladen. Das könnte etwa die Hälfte ihrer Kapazität verschwenden! Sprechen Sie über beschissenes Design ...

Sie könnten Ihre Anwendung nur mit 3 * AA 1,5 V-Zellen ausführen, aber ich würde vorschlagen, dass Sie Li-Primärzellen verwenden müssen.

Jede andere Lösung führt zu Verlusten und Sie können fast die gesamte Energie in der Batterie nutzen, indem Sie nur 3 Batterien verwenden.

Hier ist ein Datenblatt für ein AA Alkaline ... dessen Verwendung ich Ihnen nicht empfehlen würde.

Beachten Sie hier, dass der Strom, den Sie ziehen möchten, weit außerhalb der Batteriekapazität liegt. Dadurch wird die Kapazität, auf die Sie zugreifen können, stark reduziert, und die Verwendung von 4 mit einem Buck-Regler bringt Sie immer noch nicht in die aktuelle Bewertung.

Wenn Sie primäre AA-Lithiumzellen verwenden , haben diese eine Leerlaufspannung von etwa 1,8 V. Bei neuen Batterien müssen Sie also sicherstellen, dass Ihre Anwendung die Spannung (5,4 V) aushalten kann, wenn sie nicht in Betrieb ist. Sobald Sie die Batterie laden, fällt die Spannung um etwa 100 mV ab, sodass Sie gut innerhalb der Spezifikation liegen.

Das Datenblatt zeigt einen Vergleich von alkalisch vs. Li wie folgt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich stimme zu, dass das Lithium besser für die Anwendung geeignet ist - OP gibt an, dass es kostenbewusst ist, und möchte daher keine Batterien vorschlagen, die möglicherweise mehr kosten als das, was dies wert ist ... Das Aufteilen des Stroms zwischen AA-Batterien (wiederaufladbare Batterien würde besser funktionieren) sollte helfen Ich würde denken, aber nach Ihrem Diagramm sind sogar 750 mA groß - Batts variieren, op muss getestet werden: powerstream.com/AA-tests.htm - Je nachdem, was dies ist, kann es billiger sein, einen Boost mit wiederaufladbaren Batterien zu verwenden als Lithium UND zum Laden geeignet? Erfahrungsgemäß fällt der Boost bei etwa 1,6-1,8V komplett ab.
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