9Vから5Vへの調整または6Vから5Vへの調整 どちらが効率的ですか?


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1個の9V Duracellバッテリーまたは4個のAA Duracellバッテリーを選択できます。7805で電圧を5Vに調整します。理解したところから、電圧調整器は不要なエネルギーを熱に変換して調整電圧に到達するだけです。

効率を最もよく推測できるのは、4本の単三電池を使用し、無駄なエネルギーを減らし、mAhを高くすることです。これらの異なる電源のドロップオフ電圧を調べる必要がありますか?

私のアプリケーションは、バッテリーを頻繁に交換することなく、データのロギング中にMCUに電力を供給することです。最高のmAhオプションを使用するのが最善ですが、電圧は維持されます。

これに関する詳細情報を入手できる場所はありますか?または私は悟りを開くことができますか?


AAアルカリ= 1.6V新品、1V(またはそれより少し少ない)消耗。5V分の出力には、少なくとも5つのセルが必要です。多くの注意事項として、805はVoutからVoutへのほぼ2Vの降下を必要とするため、良くありません。一部のLDOでは、0.1V未満のドロップが可能です。5 x AAAアルカリ電池は、1 x 9V PP3バッテリーよりも優れています。
ラッセルマクマホン

回答:


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どちらも良い選択ではありません。

あなたが言うように、9 Vバッテリーは非常に非効率的です。9 Vバッテリーはエネルギー密度の点でかなり貧弱であり、レギュレーターで得られるものの44%を無駄にします。

4本の単三電池は最大で約6 Vを生成しますが、これは、信頼できる5 V出力を生成するための入力として7805レギュレータが必要とするものよりも十分に低いです。そのルートに行く場合は、LDO(低ドロップアウト)レギュレーターが必要です。6 Vから5 Vに調整できるものがたくさんあります。

4個の単三電池(83%)で十分な効率が得られますが、問題はこれらの電池で十分な寿命が得られないことです。実際の数値についてはデータシートを参照する必要がありますが、LDOでも動作には多少のヘッドルームが必要です(およそ300 mV)。つまり、4個のバッテリーが少なくとも5.3 Vを供給しなければなりません。これは、セルあたり1.33 Vです。通常の単三電池には1.33 Vでかなりのエネルギーが残っています。取得したエネルギーは十分に効率的に使用されますが、バッテリーには多くのエネルギーが残っています。

じゃあ何をすればいいの?いくつかのオプションがあります:

  1. 5 Vを使用しないでください。とにかく5 Vが必要なのはなぜですか?最新のマイクロコントローラは3.3 Vで動作し、接続する他のほとんどの回路も同様です。これらはまた、計算/ジュールの点でより効率的である傾向があるため、そのアカウントでも勝ちます。4 AAを3.3 V LDOに入れると、最終的な目標電圧の作成効率が低下しますが、おそらく必要な電流が少なくなり、バッテリーを最後まで使い切ることができます。

  2. 小さなスイッチャーを使用してください。まさにこのアプリケーション向けのさまざまな小型スイッチャーチップがあります。Microchipは、私が数回使用したいくつかの素晴らしいものを作っていますが、頭の上の部品番号を覚えていません。セレクタガイドを確認してください。スイッチャーを使用すると、バッテリー電圧と回路電圧を一致させる必要がなくなります。これで、2つのAAを使用できますが、これには1つの9 Vバッテリーよりも多くのエネルギーが含まれており、それらのエネルギーを効率的に使用でき、完全に乾いて吸うことができます。これと3.3 V回路を組み合わせることは、電力の観点から最適なアプローチです。私はこれを自分で数回しました。


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OP-いくつかの小さなスイッチャーをチェックしてください:sparkfun.com/categories/54 ...例:sparkfun.com/products/10968
geometrikal

OlinがMicrochipが素晴らしいスイッチャーを作っていると考えているのを聞いて嬉しいです。私はMCP16301T-E / CHを試していますが、これはFedExの倉庫での受け取りを待っています!
カズ

オーリンなどに感謝します!投稿を書く前に、メモリに頼らずにデータシートをチェックしておくべきでした。修正のおかげです!
user2066639

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あなたが述べたように、リニアレギュレータである7805は、より高い電圧をより低い電圧に変え、その差は熱として放散されます。特に高電圧では、あまり効率的ではありません。スイッチングレギュレータははるかに効率的です。

4つのAAの使用に関しては、アルカリ1.5vセルを想定しており、NiCD / NiMH充電式1.2vではない場合、6ボルトになります。7805には6ボルトでは十分ではありません。より良いオプションは、同等のLDO(低ドロップアウトレギュレータ)です。また、ドロップアウト(入力と出力の間の最小必要電圧差)が1ボルト未満のものが必要/必要になります。いくつかの使用法。

しかし、より良い質問は、5vが必要ですか?4再充電可能な1.2vバッテリーは、ほとんどの5v ic動作範囲内である4.8Vを提供します。または、IC /マイクロコントローラーの入力範囲が広い場合は、4.5用に3個の通常のバッテリー(または3v用に2個)を使用します。設定によっては、レギュレーターさえ必要ない場合があります。

もう1つのオプションは、多くが75〜90%の効率を持つステップアップレギュレータを使用して、2つのバッテリ(3v)から5vマイクロコントローラに電力を供給することです。


FWIW:アルカリは1.5Vで開始します(実際には1.6Vをわずかに超えます)が、約1.4Vに急速に低下し、セルの寿命全体にわたって徐々に1Vに低下します。
ラッセルマクマホン

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7805は、適切に調整するために7 V程度の入力を必要としますが、4つの単三電池では得られません。LDOレギュレータの方が賢明です。私は9 Vバッテリーではなく単三電池を使用します、それらはずっと長持ちします。

最新のMCUの多くは、レギュレータを必要とせず(電力を浪費する)、2つのAAセルから実行できます。


ちょうどメモとして、一部の人々は7805をLDOと考えています。なんというひどい主観的な用語:D。
通行人

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バッテリーを選択するときは、バッテリーの寿命の間、常に目標電圧より上または下になる入力電圧を持つように努力する必要があります。適切なスイッチング電源チップ(および関連するコンポーネント)を使用すると、7805よりも効率が大幅に向上します。5ボルトが必要な場合、まともなスイッチャー付きの9ボルトバッテリーを使用すると、バッテリーは基本的に消耗しています(セルあたり0.9ボルト)。簡単にするために7805を考えている場合は、代わりに、通常7805を使用する場所に落とすように設計された3ピンスイッチング電源モジュールの使用を検討する必要があります。目的について シンプルで安価なものが必要な場合でも、他のリニアレギュレータを使用すると、+ 5電源が低下し始める前に、おそらく9ボルトバッテリから得られる寿命が2倍になります。スイッチャーはおそらくさらに物事を拡張できます。

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