9V ~ 5V 조정 또는 6V ~ 5V 조정? 어느 쪽이 더 효율적인가요?

1x 9V Duracell 배터리 또는 4x AA Duracell 배터리 중에서 선택할 수 있습니다. 7805를 사용하여 전압을 5V로 조절하고 싶습니다. 전압 조절기는 원하지 않는 에너지를 열로 변환하여 조절 된 전압에 도달합니다.

효율성에 대한 나의 최선의 추측은 4 개의 AA 배터리, 적은 에너지 낭비 및 높은 mAh를 사용하는 것입니다. 이 서로 다른 전원의 드롭 오프 전압을 조사해야합니까?

내 응용 프로그램은 배터리를 자주 교체하지 않고도 데이터 로깅 중에 MCU에 전원을 공급하는 것입니다. 가장 높은 mAh 옵션을 사용하는 것이 가장 좋지만 전압을 유지하는 것이 좋습니다.

이에 대한 자세한 정보를 얻을 수있는 곳이 있습니까? 아니면 깨달을 수 있습니까?

둘 다 좋은 선택이 아닙니다.

당신이 말했듯이, 9V 배터리는 상당히 비효율적입니다. 9V 배터리는 에너지 밀도면에서 상당히 열악하며, 레귤레이터에서 얻는 것의 44 %를 낭비하게됩니다.

AA 배터리 4 개는 최대 약 6V를 만들며 안정적인 5V 출력을 위해 입력으로 7805 레귤레이터가 요구하는 것보다 훨씬 낮습니다. 해당 경로로 이동하면 LDO (low drop out) 조정기가 필요합니다. 6V를 5V까지 조절할 수있는 제품이 많이 있습니다.

효율은 AA 배터리 4 개 (83 %)로 충분하지만 문제는 이러한 배터리로 수명을 다할 수 없다는 것입니다. 실제 수치는 데이터 시트를 참조해야하지만 LDO조차도 약 300mV의 작동을 위해 헤드 룸이 필요합니다. 즉, 4 개의 배터리는 셀당 1.33V 인 5.3V 이상을 공급해야합니다. 1.33V의 일반 AA 셀에는 여전히 상당한 에너지가 남아 있습니다. 얻는 에너지는 충분히 효율적으로 사용되지만 배터리는 많이 남게됩니다.

그래서 뭐 할까? 몇 가지 옵션이 있습니다.

1. 5V를 사용하지 마십시오. 왜 5V를 원하십니까? 최신 마이크로 컨트롤러는 3.3V에서 실행되므로 대부분의 다른 회로도 연결됩니다. 이것들은 또한 계산 / 줄 (Jule) 측면에서 더 효율적인 경향이 있으므로, 당신은 그 계정에서도 이깁니다. 4 AA를 3.3V LDO로 만드는 것은 최종 목표 전압을 만드는 데 비효율적이지만 전류가 덜 필요할 수 있으며 배터리를 끝까지 방전시킬 수 있습니다.

2. 작은 스위처를 사용하십시오. 이 어플리케이션을위한 다양한 소형 스위처 칩이 있습니다. Microchip은 몇 번 사용했던 멋진 제품을 만들지 만 머리 꼭대기에서 부품 번호를 기억하지 못합니다. 선택 가이드를 확인하십시오. 스위처를 사용하면 더 이상 배터리 전압과 회로 전압을 맞출 필요가 없습니다. 이제는 여전히 하나의 9V 배터리보다 많은 에너지를 포함하는 2 AA를 사용할 수 있으며, 에너지를 효율적으로 사용할 수 있으며 완전히 건조시킬 수 있습니다. 이것은 3.3V 회로와 함께 전력 관점에서 가장 좋은 방법입니다. 나는 이것을 몇 번 직접했다.

언급했듯이 선형 레귤레이터 인 7805는 더 높은 전압을 더 낮은 전압으로 바꾸고 그 차이는 열로 소산됩니다. 특히 고전압에서는 매우 효율적이지 않습니다. 스위칭 레귤레이터가 훨씬 더 효율적입니다.

4 개의 AA를 사용하는 경우 NiCD / NiMH 충전식 1.2v가 아닌 Alkaline 1.5v 셀을 가정하면 6 볼트가됩니다. 6 볼트로는 7805에 충분하지 않습니다. 더 나은 옵션은 LDO (Low Dropout Regulator)와 비슷합니다. 1V 미만의 드롭 아웃 (입력과 출력 사이의 최소 요구 전압 차이)이있는 것을 원하거나 필요로합니다. 사용법.

그러나 더 좋은 질문은 5v가 필요합니까? 4 개의 재충전 가능한 1.2v 배터리는 4.8V를 제공하며, 최대 5v ic 작동 범위 내에 있습니다. 또는 IC / 마이크로 컨트롤러의 입력 범위가 더 넓은 경우 일반 배터리 3 개를 4.5 (또는 3v의 경우 2 개)로 사용하십시오. 설정에 따라 조정기가 필요하지 않을 수도 있습니다.

다른 옵션은 스텝 업 레귤레이터 (75-90 % 효율)를 사용하여 2 개의 배터리 (3v)에서 5v 마이크로 컨트롤러에 전원을 공급하는 것입니다.

7805는 제대로 조절하기 위해 7V 정도의 입력이 필요합니다. AA 셀 4 개에서는 얻을 수 없습니다. LDO 레귤레이터가 더 합리적입니다. 9V 배터리 대신 AA 셀을 사용하면 훨씬 오래 지속됩니다.

많은 최신 MCU에는 레귤레이터가 필요하지 않으며 (전력 낭비) 두 개의 AA 셀에서 실행될 수 있습니다.

배터리를 선택할 때, 배터리 수명 동안 항상 목표 전압보다 높거나 항상 낮은 입력 전압을 가지도록 노력해야합니다. 우수한 스위칭 전원 공급 장치 칩 (및 관련 구성 요소)을 사용하면 7805보다 훨씬 더 나은 효율성을 얻을 수 있습니다. 5 볼트가 필요한 경우, 적절한 스위처가있는 9 볼트 배터리를 사용하면 배터리는 기본적으로 방전됩니다 (셀당 0.9 볼트). 단순성으로 인해 7805에 대해 생각하고 있다면 일반적으로 7805를 사용하는 장소에 떨어지도록 설계된 3 핀 스위칭 전원 공급 장치 모듈을 사용하는 것이 좋습니다. 어떤 목적에 대해서도; 간단하고 저렴한 것을 원하더라도 다른 선형 레귤레이터를 사용하면 +5 공급이 처지기 시작하기 전에 9V 배터리에서 얻을 수있는 수명의 두 배가 될 것입니다. 스위처는 아마도 더 확장 할 수있을 것입니다.