9Vバッテリーから3.3Vに良好な電流出力を提供する賢い方法はありますか?



Any Clever Way Provide 3



解決:

9V電池は煙探知器には最適ですが、それ以外の場合はかなり衝撃的です。標準のPP3(アルカリ)の容量は約400mAhで、内部抵抗は約5オームです(実際、一部の低負荷のものは20+オームに近い内部抵抗です)。したがって、基本的には、多くのエネルギー、不十分な電流能力、および多くのエネルギーが内部で浪費されることはありません。リニアレギュレータをそのまま使用すると、そのエネルギーの63%がレギュレータの熱として無駄になります。バッテリーがなくなるまでの実行時間はわずか約2時間になります。レギュレーターは1ワット以上を消費しますが、これはヒートシンクなしではかなりの量です。

スイッチングレギュレータを使用すると、バッテリからの電流引き込みを減らして内部抵抗の損失を減らすと同時に、レギュレータの損失を大幅に減らすことができるため、無駄なエネルギーの一部をより長い実行時間で取り戻すことができます。しかし、それでもそれほど多くはありません-出力に200mAを消費し、90%以上の効率のスイッチングレギュレータがあると仮定すると、理論的には約5時間の実行時間が得られます(内部抵抗を考慮に入れる)。そして、それは放電曲線を考慮していません-電圧は5時間よりもはるかに早く低下し、それがそうであるように、スイッチングレギュレータはバッテリーからますます多くの電流を引き出し始め、出力電圧を維持しようとします。バッテリー。



比較すると、標準的なアルカリ単三電池の容量は約2500mAh以上で、内部抵抗は<0.5 Ohm. The trouble is the voltage - 1.5V. There are however many simple switcher ICs and modules out there that can run off a single AA or AAA cell and step up to a 3.3V output. This combination would give you around 4.7 hours with one cell and a boost converter. The main reason for the lower run time is there will be a much higher current draw from the battery than at the output as is the way with boost converters, so there will be more lost in the internal resistance. But even still you get a similar run time as a PP3 in less space, and with batteries that tend to be far cheaper. Or you could use the same approach but go for a D cell battery for example, those have a lower resistance and much higher capacity (closer to 15Ah), so with one of those and a boost converter you would have a run time of around 30 hours - 6 times longer than a PP3.

複数のセルを使用する場合、つまり、たとえば3本の単3電池を直列に使用する場合、電圧が上昇し(容量は同じまま)、実行時間も上昇します。 3直列と降圧コンバータを使用すると、実行時間は16時間近くになります(200mAで)。低ドロップアウトリニアレギュレータを使用して3.3Vに下げることもできますが、効率が低下しますが、それでも約12時間の実行時間を得ることができます。これは、PP3よりもはるかに長い時間です。




どのようにしようとしても、そのタイプの9Vバッテリーは十分な電流を供給できません。より大きなセルタイプ、おそらく1 x 18650Li-Ionまたは3x AA NiMHを直列に使用することをお勧めします。そうすれば、有用なランタイムが得られ、「おそらく」電圧を調整する必要はありませんが、最終的には実際に必要なランタイムによって決まります。そこに到達するために必要なバッテリーセルアレイ。