DC 전압을 높이는 가장 비싼 방법

DC 전압을 높이는 가장 저렴한 방법은 무엇입니까?

목표는 Atmel ATtiny45 또는 ATtiny2313과 같은 소형 8 비트 마이크로 프로세서에 전력을 공급하기 위해 1.2V / 1.5V (AA / AAA 셀에서)를 3.3V로 변환하고 버저에 전력을 공급하기 위해 6V를 가능하게하는 것입니다.

또한 3.3V / 6V로 승압 한 후 알카라인 배터리에서 안전하게 끌어 올 수있는 최대 전류는 얼마입니까?

마지막으로, 특정 소비가 주어지면 알칼리 배터리가 지속되는 기간을 어떻게 계산할 수 있습니까?

전압을 두 배로 늘릴 수 있는 차지 펌프 라는 기술이 있지만 1.5V 셀에서 3V, 1.2V 셀에서 3V 만 제공합니다. 요즘 여러 마이크로 컨트롤러가 2V까지의 전압으로 작동하기 때문에 여전히 언급하고 있습니다. 차지 펌프는 마이크로 컨트롤러에 전력을 공급하기에 충분한 제한된 전류 만 공급할 수 있지만 모터 나 계전기와 같은 추가 전력 장치는 없습니다. 부하시 전압도 떨어집니다. 이상적이지 않습니다. LM2660는 스위치드 캐패시터 전하 펌프.

더 나은 솔루션은 스위칭 레귤레이터 입니다. 이러한 두 가지 주요 토폴로지에는 "벅"이 더 높은 전압에서 더 낮은 전압으로 이동하고 "부스트"가 더 낮은 전압에서 더 높은 전압으로 이동합니다. 부스트 레귤레이터가 필요합니다. 주요 제조업체로는 Linear Technologies (더 비싼)와 National Semiconductor (최근 Texas Instruments에서 인수)가 있습니다. LM2623은 0.8V의 낮은 입력 전압에서 동작 할 수있다.

전류 및 배터리 수명 정보 1.5V 배터리로 작업하고 있다고 가정하겠습니다. 내 테이블에있는 것들은 2300mAh로 평가되었으므로 그 값을 사용합시다. 또한 마이크로 컨트롤러와 엑스트라는 3.3V에서 100mA가 필요하다고 가정 해 봅시다. 330mW입니다. 스위처의 효율이 85 % 인 경우 배터리에서 330mW / 0.85 = 390mW를 소비합니다. 1.5V이므로 배터리에서 260mA를 소비합니다. 배터리의 정격은 2300mAh이며, 한 번 충전으로 2300mAh / 260mA = 9 시간 동안 장치를 실행할 수 있습니다.
배터리를 더 많이 넣을 계획이라면 2300mA 이하로 유지되어 1 시간 안에 배터리가 방전됩니다.

이와 같은 배터리로부터 더 높은 전력 전압을 만들려면 "부스트 컨버터"라고하는 특정 유형의 스위칭 전원 공급 장치가 필요합니다. 이것은 인덕터를 사용하여 더 높은 전압을 분출합니다. 이 개념은 해머가 팔에 못을 직접 전달할 수있는 것보다 훨씬 더 높은 압력을 가하는 방법과 동일합니다.

이 중 많은 부분을 통합하는 칩이 있습니다. 리니어 테크놀로지스, ST 마이크로, TI 등 다양한 칩이 이러한 칩을 만듭니다. Microchip의 일부 제품은 좁은 전압 범위 내에서 아주 훌륭합니다.

더 높은 전압을 만들어도 괜찮지 만 이러한 칩은 여전히 ​​물리의 기본 법칙으로 제한됩니다. 전원보다 전압을 더 많이 공급할 수 없습니다. 전원은 전압과 전류를 곱하기 때문에 전압이 올라감에 따라 출력 전류도 낮아져 야합니다. 망치와 마찬가지로 팔이 손톱에 주어지는 것보다 훨씬 더 많은 움직임을 넣어야합니다. 물론 약간의 손실도있을 것입니다. 90 % 이상이면 아주 좋습니다. 예를 들어 부스트 스위처가 80 % 효율적이며 1.3V에서 3.3V * 100mA = 330mW로 100mA에서 3.3V를 만들고 있다고 가정 해 봅시다. 스위처의 손실을 고려한 330mW / 80 % = 413mW in. 413mW / 1.3V = 317mA는 배터리에서 나오는 전류입니다.

이 예에서 배터리 전류는 317mA이며 AA 유형이 잠시 동안 유지할 수있는 범위 내에 있습니다. 배터리 지속 시간을 알아 보려면 배터리 용량을 확인해야합니다. 이것은 mA- 시간과 같이 현재 * 시간으로 표시됩니다. AA 배터리의 용량이 2 Ah라고 가정합니다. 첫 번째 근사치에서 2 Ah / 317 mA = 6.3 시간의 런타임. 그러나이 기본 analisys를 망칠 많은 것들이 있습니다. 우선, 배터리의 전체 방전 수명 동안 전류는 317mA가되지 않습니다. 배터리 전압이 낮아질수록 스위칭 전원 공급 장치가 더 많은 전류를 소비합니다. 온도는 배터리 용량에도 큰 영향을줍니다. 추운 환경에서 실외에서 사용하는 경우 정격 배터리 용량의 1/2 이하 만 얻을 수 있습니다. 전류 자체도 용량에 영향을 미칩니다. AA의 경우 300mA는 용량이 크게 저하되는 지점이 아닐 수 있지만 1A는 확실합니다. 300mA에서 2.0 Ah를 얻을 수 있지만 800mA에서 1.6 Ah 만 얻을 수 있습니다. 나는 숫자를 만들고있다. 이것들은 아마도 대부분의 AA 배터리에 대해 완전히 어리석은 것은 아니지만 배터리 데이터 시트를 직접 봐야합니다.

주어진 답변은 실제 버전에서 설명하지 않거나 최저 비용과는 거리가 멀습니다.

Steven의 LM2623 데이터 시트 는 합리적인 선택이며 1.1V에서 시작하여 0.9V에서 실행되지만 IC 비용은 약 60 센트입니다.

진정으로 최저 비용을 원한다면 Joule Thief 의 올바르게 설계된 버전이 적합합니다 . 이 이름을 사용하면 많은 변형이 생길 수 있지만 원래 형식은 효율적이지 않습니다. 그러나 일단 아이디어가 있으면 옵션을보고 하나를 선택할 수 있습니다.

"줄 도둑"은 인덕터 주 권선과 인덕터 피드백 권선을 사용하는 하나의 트랜지스터 자체 진동 부스트 컨버터입니다. DIY 사용의 경우 거의 모든 최신 폐기 전자 장치에서 무료로 하나를 만들거나 새 부품이나 잉여 부품을 구입할 경우 10 ~ 20 센트의 부품으로 하나를 만들 수 있습니다.

다음은 DIY 줄 도둑 페이지 의 좋은 예입니다.

아래 합성 이미지는 위 페이지의 3 개 이미지로 구성됩니다.

기타-하나의 트랜지스터와 두 개의 별도 인덕터로 부스트 컨버터를 구축 할 수 있습니다. 이점은 두 개의 권선이 필요하지 않습니다. 그리고 고전적인 콜 핏츠 발진기는 도청되지 않은 인덕터를 사용합니다.
여기에 숫자 와

다른 버전 :

좋은

소수의 다른 사람

위키 백과 :

추가 :

기본적인 줄 도둑은 놀라운 디자인이 아닙니다. 뛰어난 기능은 많은 경우에 작동하여 에너지 변환, SMPS, 부스트 컨버터 등을 비교적 경험이 많지 않고 교육을받지 않은 많은 전자 대합에게 소개하는 것입니다.

이 컬렉션 (YMWV)을 통해 규제 버전에 대한 다양한 생각을 찾을 수 있습니다 .

나는 몇 가지 이전 스택 교환 Joule Thief 답변을 우연히 발견했습니다. 이 사이트에서 "Joule Thief"를 검색하면 조금 더 나타납니다.

줄 도둑을 계산하는 방법

Joule Thief를 계산하는 방법

2012 년 12 월

다양한 1 셀 대 LED 드라이버

내가 아는 부스트 컨버터를위한 가장 저렴한 IC는 34063과 MCP1640입니다. MCP1640의 출력은 5V까지만 올라가지 만 MCP1640은 SMD로만 제공된다는 점을 제외하면 34063보다 더 효율적이고 사용하기가 더 쉽습니다 (외부 부품 수는 더 적음).

대시 버튼

[Amazon] Dash 버튼은 배터리의 공칭 1.5V에서 3.3V 증폭 된 상태에서 작동하며, 켜져있을 때는 배터리에서 200–300mA, 슬립 상태에서는 2.3μA입니다. 이는 ~ 1200mAh 배터리가 켜져 있고 수면 상태에서 수십 시간 동안 장치에 전원을 공급할 수 있어야 함을 의미합니다. 이 버튼은 활성화 된 상태에서 몇 초 동안 만 켜져 있기 때문에 배터리가 방전되기 전에 1000 번 가까이 사용할 수 있습니다. 따라서 배터리가 방전되기 훨씬 전에 버튼이 더 이상 사용되지 않아야합니다.

U1은 아마도 TI TPS61201 부스트 컨버터 일 것이라고 지적했다. 발자국, 패키지 표시 및 핀아웃이 맞는 것 같습니다.

에서 아마존 대시 버튼 분해

"USB 부스트 회로"또는 이와 유사한 것을 검색하면 eBay 또는 AliExpress에 싸고 활기차고 (혹은 어쩌면?) 회로가 많이 있습니다. 이들은 원하는 수량에 따라 $ 0.30-$ 2에 완제품으로 판매되며 보통 약 25mmx19mm이며 사진을주의 깊게 살펴보면 때때로 제어 IC 제품 코드를 읽고 그것이 무엇인지 알아낼 수 있습니다 AliExpress 공급 업체는 목록에 데이터 시트를 제공합니다. 이들 중 대부분은 출력 전압을 기준 전압으로 조정하는 저항 분배기가 있으며 분배기의 한쪽 레그에서 저항을 변경하면 5V 대신 3V3을 얻을 수 있습니다.

가격을 낮추기 위해 50을 구입하고 USB 소켓을 납땜 해제했으며 이중 AA 홀더 (0.19 달러)에 납땜했으며 이제 프로젝트에 필요한 모든 전압으로 설정할 수있는 저렴한 전원 공급 장치가 숨겨져 있습니다. 전원 공급 장치 당 실제로 $ 0.50를 이길 수 있다고 생각하지 않습니다.

$15k\Omega$$47k\Omega$$\frac{15}{47+15}\times5V \approx 1.2V$$27k\Omega$

원하는 전압의 배터리로 전환하고 버저의 경우 두 번째 배터리로 전환하십시오.

(실제로 동일한 회로에서 다른 것에 대해 1.2V / 1.5V가 필요한 경우 적용되지 않음)