ฉันสามารถลดแรงดันไฟฟ้าจาก 3.3V เป็น 1.8V โดยใช้แบตเตอรี่ 1.5V ได้หรือไม่

ฉันกำลังเชื่อมต่อกับ EEPROM ที่ทำงานผ่าน SPI ที่ 1.8V น่าเสียดายที่ฉันไม่มีแหล่งจ่ายไฟ 1.8V และเป็นโครงการวันหยุดสุดสัปดาห์ฉันต้องการทำให้เสร็จโดยไม่ต้องไปที่ร้าน

ฉันขอคำแนะนำจากเพื่อนที่มีทักษะและเขาแนะนำให้ฉันใส่แบตเตอรี่ 1.5V AA ในวงจรเพื่อรับ 1.8V

นี่เป็นการกำหนดค่าเสียงหรือไม่? ฉันเป็นมือใหม่ แต่ด้วยความรู้สึกไส้ในฉันรู้สึกว่ามีบางอย่างผิดปกติโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับความรุนแรงในปัจจุบัน

แก้ไข 1:ฉันรู้ว่านี้เป็นความคิดที่ไม่ดี แต่ผมขอให้ที่นี่เพื่อทราบว่าทำไม ฉันไม่สามารถหาคำถามที่คล้ายกันดังนั้นฉันเชื่อว่ามันจะมีประโยชน์ที่จะมีที่นี่เพื่อเตือนว่าทำไมไม่ไล่ตามความคิดที่ไม่ดีเช่นนี้ ฉันจะยอมรับคำตอบพร้อมคำอธิบายว่าทำไมไม่ทำเช่นนี้ ฉันรู้ว่ามันควรจะทำกับเครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้าฉันกำลังถามว่ามันเป็นไปไม่ได้หรือเปล่าดังนั้นคำตอบอาจเป็นใช่ / ไม่ใช่พร้อมคำอธิบาย ฉันอยากรู้อยากเห็นที่จะอ่านเกี่ยวกับใครก็ตามที่คิดว่าเป็นไปได้

แก้ไข 2:สำหรับผู้ที่สนใจวาดพลังงาน EEPROM เป็น Winbond W25Q64FW และฉันจะใช้มันผ่านตัวเปลี่ยนระดับ TXB0108 (ด้าน B) สำหรับบันทึกฉันไม่เคยลองวงจรนี้ (โดยเฉพาะหลังจากคำตอบ / ความคิดเห็นที่ฉันได้รับ) แต่ฉันก็ยังสนใจที่จะอ่านสิ่งที่เป็นไปได้หรือไม่

TL; DR; เพื่อนของคุณกำลังบอกวิธีทำลายแบตเตอรี่อย่างรุนแรง ใช้วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมแทน

แบตเตอรี่ไม่ได้ถูกออกแบบมาให้ใช้งานอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า ในขณะที่มันเป็นความจริงที่ในโลกอุดมคติวงจรที่คุณเสนอจะใช้งานได้ (ในที่สุดแบตเตอรี่ในอุดมคติจะลดแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไว้ ณ ปัจจุบัน) แต่ในทางปฏิบัติสิ่งต่าง ๆ นั้นแตกต่างกันเล็กน้อย

กระแสที่ดึงออกมาจากแหล่งจ่าย 1.8V จะต้องไหลจากแหล่งจ่าย 3.3V ไปยังขั้วแบตเตอรี่ + จากนั้นออกจากขั้วต่อแบตเตอรี่ นี่คือผลที่ขับกระแสชาร์จเข้าไปในแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ทำหน้าที่เป็นภาระ

มีเหตุผลที่แบตเตอรี่มีคำเตือน "ไม่ต้องชาร์จซ้ำ" ที่พิมพ์อยู่การชาร์จแบตเตอรี่อาจทำให้เกิดการระบายอากาศในลักษณะที่รุนแรง เป็นระเบียบอย่างแน่นอน

ตอนนี้คุณจะสงสัย แต่ถ้าฉันจะใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ เริ่มแรกมันอาจจะใช้ได้ อย่างไรก็ตามแรงดันไฟขาออกจะลดลงเมื่อแบตเตอรี่ชาร์จ

แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนกว่าจะเต็มแรงดัน 3.3V ที่ตกลงไปหรือแบตเตอรี่เสียหายจากการชาร์จแรงดันเกิน

ไม่ว่าในกรณีใด ๆ สิ่งนี้จะไม่ให้แรงดันเอาต์พุตที่มีความเสถียรเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของเซลล์จะแปรผันตามกระแสไฟฟ้าที่โหลดโดยโหลด มันแตกต่างกันเล็กน้อยในการใช้ตัวต้านทานเป็นตัวควบคุมซึ่งทำงานได้ไม่ดี

ทางออกที่เหมาะสมคือการใช้วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้า มีการออกแบบมากมาย ชุดควบคุมแบบแบ่งใช้ไดโอดซีเนอร์, ไอซีตัวควบคุมเชิงเส้น (เช่น LM317), ชุดควบคุมแรงดันไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์

ให้ฉันแสดงให้คุณเห็นว่าทำไมนี่เป็นความคิดที่ดีที่จะใช้แบตเตอรี่ในลักษณะนี้ การจำลองต่อไปนี้แสดงตัวอย่างพร้อมโหลด 100mA อย่างที่คุณเห็นสิ่งนี้บังคับให้กระแส 100mA ไหลไปในแบตเตอรี่เช่นกัน

หากคุณใช้แบตเตอรี่อัลคาไลน์สิ่งนี้จะทำให้เกิดการชาร์จซึ่งทำให้เกิดความร้อนในที่สุดของแบตเตอรี่และอาจระเบิดหรืออย่างน้อยก็จะผนึกและรั่ว

หากคุณลองใช้เทคโนโลยีแบตเตอรี่แบบชาร์จซ้ำได้เช่นชนิดลิเธียมจะมีประจุเกินในไม่ช้าและมีแนวโน้มว่าจะติดไฟเมื่อชาร์จแบตเตอรี่มากเกินไป

มีวิธีที่ปลอดภัยในการใช้แบตเตอรี่เพื่อควบคุมแรงดันเอาต์พุตในวงจรเช่นนี้ หากคุณสามารถประเมินความต้องการกระแสโหลดของคุณอย่างระมัดระวังคุณสามารถวางตัวต้านทานบัลลาสต์ลงในแบตเตอรี่ดังที่แสดงด้านล่าง คุณจะต้องปรับขนาดตัวต้านทานบัลลาสต์เพื่อให้กระแสไฟจากแบตเตอรี่ปล่อยประจุแบตเตอรี่เสมอเมื่อกระแสโหลดไปจากศูนย์ถึงกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่โหลดของคุณต้องการ ฉันได้แสดงค่าที่เหมาะสมสำหรับการโหลดสูงสุด 50mA

ด้วยวิธีนี้แบตเตอรี่จะทำงานเป็นเครื่องปรับความดันแบบปัด ตัวต้านทานบัลลาสต์นั้นสิ้นเปลืองพลังงานแบตเตอรี่ แต่จะบรรลุเป้าหมายของ OP ในการรับ 1.8V สำหรับการใช้งานครั้งเดียวอย่างรวดเร็ว

มันดูบนกระดาษอย่างที่ควรจะเป็น แต่ ...

แรงดันเอาต์พุตของการจัดเรียงนี้อาจน้อยกว่าที่คุณคาดไว้ แบตเตอรี่อาจส่งออก 1.5V ภายใต้ภาระเล็กน้อย แต่การขับกระแสกลับเข้าไปอาจต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมเล็กน้อยซึ่งในวงจรของคุณอาจมีค่าใช้จ่ายแรงดันไฟฟ้าขาออก

สิ่งที่ทำให้สิ่งนี้เป็นความคิดที่ไม่ดี (อาจเป็นอันตราย)คือเมื่อคุณเรียกใช้กระแสไฟชาร์จลงในแบตเตอรี่แบบใช้ครั้งเดียวคุณบังคับให้ปฏิกิริยาทางเคมีเกิดขึ้นภายในแบตเตอรี่ที่ไม่เคยออกแบบมา ปฏิกิริยาที่น่าจะเกิดขึ้นคือการก่อตัวของความร้อนและก๊าซระเบิดที่เซลล์ไม่สามารถกำจัดได้ สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การสะสมของความดันจนกระทั่งเซลล์แตก (ระเบิด) ปล่อยสารเคมีที่เป็นอันตรายกัดกร่อนและ / หรือไวไฟ

แม้ว่าการใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟด้วยวิธีนี้เป็นความคิดที่ไม่ดีเพราะแรงดันไฟฟ้าข้ามขั้วจะแตกต่างกันไปตามสถานะการชาร์จทำให้คุณมีแรงดันเอาต์พุตที่ไม่สามารถคาดเดาได้ ผลที่ตามมา; การชาร์จไฟมากเกินไปจะทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีอีกครั้งซึ่งแบตเตอรี่ไม่ได้ถูกออกแบบ Rechargeables ชาร์จอย่างปลอดภัยในวงจรที่ออกแบบมาโดยมีจุดประสงค์ในใจ

คุณแน่ใจหรือว่าเพื่อนของคุณไม่ได้แนะนำสิ่งนี้

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

แบตเตอรี่อัลคาไลน์ 1.5V ใกล้กับ 1.65 เมื่อชาร์จเต็มและไม่ได้รับภาระสูง และนั่นอาจใกล้ถึง 1.8V เพื่อทำงานตามความต้องการของคุณ ดูแผ่นข้อมูลจำเพาะ หรือถ้านี่เป็นโครงการอดิเรกที่ไม่สำคัญคุณอาจสร้างมันขึ้นมาและดูว่ามันใช้งานได้หรือไม่

หรือบางทีข้อเสนอแนะคือ:

^{จำลองวงจรนี้}

วิธีใดวิธีหนึ่งเหล่านี้จะใช้ได้ ซึ่งแตกต่างจากการจัดเรียงที่คุณวาดพวกเขาไม่พึ่งพาการใช้งานแบตเตอรี่ "ย้อนกลับ" เพื่อชาร์จ

หากกระแสต่ำและ 3v3 ของคุณมีไดรฟ์เพียงพอให้ใช้ตัวต้านทานแบบตัวต้านทาน - สมมติว่า 83r ถึง + และ 100r ถึง gnd จุดศูนย์กลางจะให้ 1v8 ใช่นั่นจะเหี่ยวเฉาในขณะที่คุณวาดในปัจจุบันและระยะยาวมันน่ารังเกียจ แต่มันจะทำงานในไม่กี่รอบที่คุณต้องการ ค่า reisitor อาจถูกปรับสัดส่วนเพื่อให้ตรงกับสิ่งที่คุณแขวนอยู่

ตามที่อธิบายโดยคำตอบอื่น ๆ สิ่งที่สำคัญที่สุดที่คุณต้องเข้าใจคือคุณกำลังชาร์จแบตเตอรี่นี้โดยไม่ตั้งใจ สมมติว่าแบตเตอรี่ไม่ได้ถูกออกแบบมาให้ชาร์จคุณคาดว่าจะมีเปลวไฟบ้างเมื่อใช้งานเป็นเวลานาน

แทนที่จะใช้วิธีนี้มีหลายวิธีที่ใช้ "ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า" ดูที่ LM334 แทน ด้วยการให้น้ำหนักตัวต้านทานที่เหมาะสมคุณจะได้รับเอาต์พุต 1.8V ที่สมบูรณ์แบบ

โปรดจำไว้ว่า EEPROM อาจทำงานผิดปกติหากแหล่งพลังงานไม่เสถียร คุณอาจคร่ำครวญกับสิ่งต่าง ๆ เพื่อหาข้อผิดพลาดง่ายๆที่จะไม่เลือกแหล่งพลังงานที่เหมาะสม

เป็นอิสระจากปัญหาแบตเตอรี่:

หากคุณมีตัวเลือกซิลิคอนไดโอดและ / หรือไฟ LED เหล่านี้สามารถนำมาใช้เพื่อให้บรรลุแรงดันไฟฟ้าที่คุณต้องการ คุณอาจต้องการตัวต้านทานขนานกับ IC เพื่อให้ไดโอดแรงดันไปข้างหน้าในส่วนที่เสถียรของเส้นโค้ง

โปรดทราบว่าไอซีส่วนใหญ่ไม่สามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่เกินแรงดันไฟฟ้าได้

หากเป็นโครงการแฮ็ควันหยุดสุดสัปดาห์ฉันจะบอกว่าคำตอบคือใช่คุณสามารถดังก้องจนกระทั่งคุณสามารถไปที่ร้านค้าในวันจันทร์

แม้ว่าคุณจะกำลังชาร์จแบตเตอรี่ในเวลาเดียวกัน แต่ EEPROMS จะไม่ทำการดึงกระแสไฟทั้งหมดนั้นดังนั้นคุณจะทำการชาร์จแบตเตอรี่ในระดับที่ต่ำ ฉันทำด้วยตัวเองแม้ว่าจะไม่ใช่ EEPROMS มิฉะนั้นคุณมีไดโอด 1.5V zener อยู่รอบ ๆ ?

หมายเหตุ:นอกจากนี้ให้แน่ใจว่าได้ตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ 3.3V ก่อนที่จะปิดมิฉะนั้นคุณอาจกำลังส่ง -1.5V ไปยัง EEPROM :)