ควบคุม 9V ถึง 5V หรือควบคุม 6V ถึง 5V? อันไหนมีประสิทธิภาพมากกว่ากัน?

ฉันมีตัวเลือกในการเลือกแบตเตอรี่ 1x 9V Duracell หรือ 4x AA AA Duracell ฉันต้องการควบคุมแรงดันไฟฟ้าเป็น 5V ด้วย 7805 จากสิ่งที่ฉันเข้าใจผู้ควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพียงแปลงพลังงานที่ไม่ต้องการเป็นความร้อนเพื่อให้ถึงแรงดันไฟฟ้าที่มีการควบคุม

การคาดเดาที่มีประสิทธิภาพที่สุดของฉันคือการใช้แบตเตอรี่ AA สี่ก้อนพลังงานที่สูญเปล่าน้อยกว่าและ mAh ที่สูงขึ้น ฉันควรจะตรวจสอบแรงดันตกคร่อมสำหรับแหล่งพลังงานต่างๆเหล่านี้หรือไม่?

แอปพลิเคชันของฉันคือให้พลังงานแก่ MCU ขณะที่บันทึกข้อมูลโดยไม่ต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่บ่อยๆ มันจะเป็นการดีที่สุดที่จะมีตัวเลือก mAh สูงสุด แต่ด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่

มีที่ไหนที่ฉันสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้หรือไม่? หรือฉันจะรู้แจ้งได้ไหม?

ไม่มีทางเลือกที่ดี

อย่างที่คุณบอกว่าแบตเตอรี่ 9 V จะไม่มีประสิทธิภาพเลยทีเดียว แบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์นั้นค่อนข้างแย่ในแง่ของความหนาแน่นของพลังงานแล้วคุณจะต้องเสีย 44% ของสิ่งที่คุณได้รับจากตัวควบคุม

แบตเตอรี่ AA 4 ก้อนจะทำประมาณ 6 โวลต์ให้ดีที่สุดซึ่งต่ำกว่าที่จำเป็นต้องใช้ตัวควบคุม 7805 เป็นอินพุตเพื่อสร้างความน่าเชื่อถือ 5 โวลต์ หากคุณไปเส้นทางนั้นคุณจะต้องมีเครื่องปรับลม (LDO) มีให้เลือกมากมายที่สามารถควบคุม 6 V ลงไปที่ 5 V

ประสิทธิภาพดีพอสำหรับแบตเตอรี่ AA 4 ก้อน (83%) แต่ปัญหาคือคุณจะไม่ได้รับพลังเต็มที่จากแบตเตอรี่เหล่านี้ แม้แต่ LDO ก็จำเป็นต้องมีสำนักงานใหญ่เพื่อดำเนินการรูปที่ 300 mV โดยประมาณแม้ว่าคุณจะต้องปรึกษากับเอกสารข้อมูลทางเทคนิคสำหรับตัวเลขจริง นั่นหมายความว่าแบตเตอรี่ 4 ก้อนของคุณจะต้องมีพลังงานอย่างน้อย 5.3 V หรือ 1.33 V ต่อเซลล์ ยังมีพลังงานเหลืออยู่ในเซลล์ AA ปกติที่ 1.33 V. พลังงานที่คุณได้รับจะถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงพอ แต่คุณจะทิ้งแบตเตอรี่ไว้มากมาย

แล้วจะทำอย่างไรดี? มีหลายตัวเลือก:

1. อย่าใช้ 5 V. ทำไมคุณถึงต้องการ 5 V ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ทันสมัยทำงานจาก 3.3 V และวงจรอื่น ๆ ส่วนใหญ่ที่คุณเชื่อมต่อกับมัน สิ่งเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นในแง่ของการคำนวณ / จูลดังนั้นคุณจึงชนะในบัญชีนั้นด้วย 4 AA เป็น 3.3 V LDO นั้นมีประสิทธิภาพน้อยกว่าในการสร้างแรงดันไฟฟ้าเป้าหมายขั้นสุดท้าย แต่คุณอาจต้องใช้กระแสไฟน้อยกว่าและคุณจะสามารถระบายแบตเตอรี่จนหมด

2. ใช้ตัวสลับขนาดเล็ก มีชิปตัวสลับขนาดเล็กมากมายสำหรับแอปพลิเคชันนี้ Microchip ทำให้สิ่งที่ดีที่ฉันเคยใช้มาสองสามครั้ง แต่ฉันจำหมายเลขชิ้นส่วนไม่ได้จากส่วนบนของหัว ตรวจสอบคู่มือตัวเลือก ด้วยตัวสลับคุณไม่ต้องจับคู่แรงดันแบตเตอรี่และแรงดันไฟฟ้าวงจรอีกต่อไป ตอนนี้คุณสามารถใช้ 2 AA ซึ่งยังมีพลังงานมากกว่าแบตเตอรี่ 9 V หนึ่งก้อนคุณสามารถใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและคุณสามารถดูดมันแห้งสนิท สิ่งนี้พร้อมกับวงจร 3.3 V จะเป็นวิธีที่ดีที่สุดจากจุดพลังงาน ฉันทำสิ่งนี้ด้วยตัวเองสองสามครั้ง

ดังที่คุณกล่าวไว้เครื่องควบคุมเชิงเส้น 7805 จะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นให้เป็นแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าโดยความแตกต่างจะกระจายไปเป็นความร้อน มันไม่ได้มีประสิทธิภาพมากนักโดยเฉพาะกับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น ตัวควบคุมการเปลี่ยนมีประสิทธิภาพมากขึ้น

สำหรับการใช้ 4 AAs สมมติว่าอัลคาไลน์ 1.5v เซลล์ไม่ใช่ NiCD / NiMH แบบชาร์จใหม่ได้ 1.2v คุณจะมี 6 โวลต์ 6 โวลต์ไม่เพียงพอสำหรับ 7805 ตัวเลือกที่ดีกว่าคือ LDO ที่เทียบเคียงได้ (Low Dropout Regulator) คุณต้องการ / ต้องการสิ่งที่มีการเลื่อน (ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำที่ต้องการระหว่างอินพุตและเอาท์พุต) น้อยกว่า 1 โวลต์เพราะคุณต้องพิจารณาแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ถึง 5.6v (0.1v ต่อแบตเตอรี่) หรือน้อยกว่า การใช้งานบางอย่าง

แต่คำถามที่ดีกว่าคือคุณต้องการ 5v หรือไม่? แบตเตอรี่ 1.2V แบบชาร์จได้ 4 ก้อนให้ 4.8V ซึ่งอยู่ในช่วงการทำงาน 5v ic ส่วนใหญ่ หรือใช้แบตเตอรี่ปกติ 3 ก้อนสำหรับ 4.5 (หรือ 2 สำหรับ 3v) หาก IC / ไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณมีช่วงอินพุตที่กว้างขึ้น คุณอาจไม่จำเป็นต้องมีผู้ควบคุมขึ้นอยู่กับการตั้งค่าของคุณ

อีกทางเลือกหนึ่งคือให้กำลังไมโครคอนโทรลเลอร์ 5 โวลต์ของคุณจากแบตเตอรี่ 2 ก้อน (3 โวลต์) โดยใช้ตัวควบคุมแบบขั้นตอนขึ้นมาซึ่งส่วนใหญ่มีประสิทธิภาพ 75 ถึง 90%

7805 ต้องการอินพุต 7 V หรือมากกว่านั้นเพื่อควบคุมอย่างถูกต้องซึ่งคุณจะไม่ได้รับจากเซลล์ AA สี่เซลล์ ตัวควบคุม LDO จะเหมาะสมกว่า ฉันใช้เซลล์ AA แทนที่จะเป็นแบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์พวกเขาจะใช้งานได้นานขึ้น

MCU ที่ทันสมัยจำนวนมากไม่ต้องการตัวควบคุม (เสียพลังงาน) และสามารถเรียกใช้จากเซลล์ AA สองเซลล์

เมื่อเลือกแบตเตอรี่ควรมีแรงดันไฟฟ้าขาเข้าซึ่งตลอดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่จะสูงกว่าหรือต่ำกว่าแรงดันเป้าหมายเสมอ หากคุณใช้ชิปแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่ดี (และส่วนประกอบที่เกี่ยวข้อง) คุณจะได้รับประสิทธิภาพที่ดีกว่าอย่างมากกับ 7805 หากคุณต้องการห้าโวลต์การใช้แบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์พร้อมสวิตช์ที่เหมาะสมจะช่วยให้คุณทำงานได้ แบตเตอรี่หมดโดยทั่วไป (0.9 โวลต์ต่อเซลล์) หากคุณกำลังคิดเกี่ยวกับ 7805 ด้วยเหตุผลของความเรียบง่ายคุณควรพิจารณาใช้โมดูลแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งสามพินซึ่งออกแบบมาเพื่อวางลงในสถานที่ที่ปกติจะใช้ 7805 7805 ค่อนข้างล้าสมัยไปเพียงแค่ เกี่ยวกับวัตถุประสงค์ใด ๆ แม้ว่าคุณต้องการสิ่งที่เรียบง่ายและราคาถูก การใช้ตัวควบคุมเชิงเส้นอื่น ๆ อาจจะเพิ่มอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้ถึง 9 โวลต์ก่อนที่จะมีการจ่าย +5 เพื่อลดลง ตัวสลับอาจขยายสิ่งต่าง ๆ เพิ่มเติม