Tôi có thể giảm điện áp từ 3,3V xuống 1,8V bằng pin 1,5V không?


28

Tôi đang giao tiếp với EEPROM hoạt động thông qua SPI ở mức 1.8V; Thật không may, tôi không có nguồn điện 1.8V và đây là một dự án cuối tuần, tôi muốn hoàn thành nó mà không cần đến cửa hàng.

Tôi đã hỏi một người bạn lành nghề một lời khuyên và anh ấy đề nghị tôi có thể đặt pin AA 1,5V vào mạch để có được 1,8V.

Đây có phải là một cấu hình âm thanh? Tôi là một người mới nhưng theo cảm xúc ruột thịt, tôi cảm thấy có điều gì đó không ổn, đặc biệt là về cường độ hiện tại.

ví dụ đề xuất

Chỉnh sửa 1: Tôi biết đây là một ý tưởng tồi, nhưng tôi đang hỏi ở đây để biết tại sao . Tôi không thể tìm thấy một câu hỏi tương tự vì vậy tôi tin rằng nó sẽ hữu ích khi có ở đây như một lời nhắc nhở về lý do tại sao không theo đuổi những ý tưởng tồi như thế này. Tôi sẽ chấp nhận câu trả lời với lời giải thích tại sao không làm điều này. Tôi biết nó nên được thực hiện với một bộ điều chỉnh điện áp, tôi đang hỏi nếu có thể mà không có nó, vì vậy câu trả lời có thể có / không với một lời giải thích. Tôi cũng tò mò đọc về bất cứ ai nghĩ rằng nó có thể.

Chỉnh sửa 2: đối với những người quan tâm đến việc rút điện, EEPROM là Winbond W25Q64FW và tôi sẽ sử dụng nó thông qua bộ dịch chuyển cấp TXB0108 (bên B). Đối với các hồ sơ, tôi chưa bao giờ thử mạch này (đặc biệt là sau các câu trả lời / nhận xét tôi nhận được) nhưng dù sao tôi cũng rất thích đọc những gì có thể hay không.


11
Bạn có thể, nhưng pin có khả năng phát nổ khi bạn đang lái một dòng sạc vào nó.
Tom Carpenter

15
@Bimpelrekkie nếu bạn đọc kỹ, bạn sẽ nhận thấy rằng tôi đang yêu cầu xác thực ý tưởng của người khác, điều mà tôi lo ngại. Đây thậm chí không phải là giải pháp của riêng tôi ... Tôi đang hỏi ở đây xem giải pháp này có hợp lệ không, xin vui lòng tiếp tục chủ đề.
gdm85

23
@Bimpelrekkie tại sao bạn lại tấn công anh ta? Anh ấy hỏi một người bạn lành nghề, anh ấy hỏi ở đây - đó chính xác là học hỏi từ những người khác không đưa ra giải pháp riêng. Rốt cuộc, giải pháp này thậm chí không phải của riêng anh.
Džuris

15
@JamieHanrahan theo mô tả, ông dường như có nhiều kinh nghiệm và có kỹ năng hơn OP. Khi giải pháp được cung cấp có vẻ đáng ngờ, ông hỏi lại ở đây. OP đã hành xử chính xác như mọi người nên làm, tôi không nghĩ anh ta đáng bị mắng rằng "không học hỏi từ người khác" và đưa ra "giải pháp riêng" vì điều đó trái ngược với những gì OP làm.
Džuris

7
Tôi cung cấp một khoản tiền thưởng EUR10 cho người đầu tiên có thể khiến một tế bào kiềm AA tiêu dùng phát nổ trong vòng một tháng khi được tải như mô tả lần đầu tiên với mức rút dòng tĩnh ước tính của hai IC được đề cập.
KalleMP

Câu trả lời:


49

TL; DR; Bạn của bạn đang nói với bạn cách phá hủy pin, có khả năng rất dữ dội. Sử dụng một mạch ổn áp thích hợp thay thế.


Pin không được thiết kế để sử dụng một bộ điều chỉnh điện áp. Mặc dù đúng là trong một thế giới lý tưởng, mạch đề xuất của bạn sẽ hoạt động (xét cho cùng, một pin lý tưởng giảm điện áp định mức ở bất kỳ dòng điện nào), trong thực tế mọi thứ có một chút khác biệt.

Tất cả dòng điện rút ra từ nguồn cung cấp 1.8V sẽ phải chảy từ nguồn cung cấp 3,3V, vào pin + cực, sau đó ra khỏi pin - cực. Điều này có hiệu lực dẫn một dòng sạc vào pin. Pin hoạt động như một tải.

Có một lý do mà pin có cảnh báo "Không nạp tiền" được in trên chúng, việc sạc pin có thể gây ra thông gió, theo cách có khả năng bạo lực. Chắc chắn là một mớ hỗn độn.


Bây giờ bạn sẽ tự hỏi, nhưng nếu tôi sử dụng pin sạc. Ban đầu, nó có thể sẽ hoạt động tốt. Tuy nhiên, điện áp đầu ra sẽ giảm khi pin sạc lên.

Điện áp trên pin sẽ tiếp tục tăng cho đến khi toàn bộ điện áp 3,3V rơi xuống hoặc pin bị hỏng do sạc quá điện áp.

Trong mọi trường hợp, điều này sẽ không cung cấp cho bạn một điện áp đầu ra ổn định, vì điện áp di động sẽ thay đổi theo dòng điện được tải bởi tải. Nó thực sự không khác mấy so với sử dụng điện trở làm bộ điều chỉnh, không hoạt động tốt.


Giải pháp thích hợp là sử dụng mạch ổn áp. Có nhiều kiểu dáng. Bộ điều chỉnh shunt sử dụng điốt Zener, IC điều chỉnh tuyến tính (ví dụ LM317), bộ điều chỉnh điện áp loạt Transitor.


1
Tôi phải viết thư cho EEPROM này một vài lần, vì vậy tổng thời gian hoạt động sẽ là vài phút khi tôi kết thúc với mạch này. Nhưng bất kể, tôi hiểu lời giải thích của bạn cũng áp dụng. Tôi sẽ chọn câu trả lời này nếu không có gì tốt hơn được đăng. Cảm ơn vì lời giải thích chi tiết.
gdm85

3
Nhiều loại pin có thể sạc lại cũng sẽ thất bại dữ dội và lộn xộn khi được sạc quá mức.
zwol

4
@zwol Một số pin (NiMH) có thể được sạc vô thời hạn (TM) ở 1 / 10C hoặc ít hơn (sạc nhỏ giọt).
JimmyB

3
Tế bào AA có thể sẽ kéo dài một tuần để điều khiển một mạch nhỏ ở chế độ đảo ngược (xem phần khắc phục trong câu trả lời khác) và pin kiềm tiêu dùng cũng có thể sạc lại "trong giới hạn" và điều này có thể sẽ không vượt quá mức sạc nhỏ giọt trong mọi trường hợp Điều đó sẽ giữ cho pin đầy cho đến khi không còn cần thiết trong dự án này. Đừng để kết nối không giám sát và bạn sẽ ổn thôi.
KalleMP

1
@Molot - hoặc 0,02 đô la - chi phí của một cặp 1N4001 (giả sử 2.1v nằm trong phạm vi điện áp tối đa cho EEPROM).
Jules

34

Hãy để tôi chỉ cho bạn chính xác lý do tại sao đây là một ý tưởng tồi để sử dụng pin theo cách này. Mô phỏng sau đây cho thấy một ví dụ với tải 100mA. Như bạn có thể thấy điều này cũng buộc 100mA dòng điện chạy trong pin.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Nếu bạn sử dụng pin kiềm, điều này sẽ gây ra hành động sạc gây ra sự nóng lên cuối cùng của pin và nó có thể phát nổ hoặc ở mức tối thiểu làm vỡ một con dấu và rò rỉ.

Nếu bạn đã thử một công nghệ pin có thể sạc lại như loại lithium, nó sẽ sớm bị sạc quá mức và những thứ này thậm chí có thể bắt lửa khi sạc quá nhiều.

Có một cách an toàn để sử dụng pin để điều chỉnh điện áp đầu ra trong một mạch như thế này. Nếu bạn có thể đánh giá các yêu cầu tải hiện tại của mình một cách cẩn thận thì bạn có thể đặt một điện trở dằn trên pin như hình dưới đây. Bạn phải định cỡ điện trở dằn để dòng pin luôn xả hết pin khi dòng tải đi từ 0 đến bất kỳ dòng điện tối đa nào mà tải của bạn yêu cầu. Tôi đã hiển thị các giá trị phù hợp cho tải lên đến 50mA.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Theo cách này, pin hoạt động như một bộ điều chỉnh shunt. Điện trở dằn là lãng phí năng lượng pin, nhưng nó đạt được mục tiêu của OP là làm thế nào để có được 1,8V cho ứng dụng một lần nhanh chóng.


3
Việc sử dụng pin có thể sạc lại, và bao gồm một số điốt loạt trong đường dẫn shunt, sẽ làm cho shunt phản ứng nhanh với trạng thái sạc của pin, tránh sạc quá mức bằng cách để pin sạc khi ở mức thấp và tránh sạc quá mức khi shunt nhiều hơn khi đầy. Điện áp sẽ vẫn thay đổi phần nào, nhưng ít hơn.
Ben Voigt

cảm ơn câu trả lời chi tiết của bạn và nỗ lực bạn đưa vào trực quan hóa. Tôi chỉ có thể chọn một câu trả lời không
may..nhưng

+1 cho điện trở shunt làm cho nó hoàn toàn có thể sử dụng được. Vấn đề vẫn còn khi nguồn cung cấp 3V3 ở mức 0V và đường ray bị âm nếu không được ngắt với công tắc thực.
KalleMP

Nếu bạn định thêm điện trở shunt, bạn cũng có thể thực hiện bước tiếp theo và tháo pin để rời khỏi bộ chia điện áp ...
TripeHound

4
@TripeHound: Pin dùng để ổn định điện áp trong dải phân cách. Nó sẽ không hoàn toàn ổn định, nhưng nó sẽ phù hợp hơn nhiều.
Ben Voigt

4

Có vẻ như, trên giấy, nó sẽ như thế, nhưng ...

Điện áp đầu ra của sự sắp xếp này có thể ít hơn một chút so với bạn mong đợi. Pin có thể phát ra 1,5V dưới một tải danh định, nhưng để đưa dòng điện trở lại vào nó có thể cần một tiềm năng bổ sung nhỏ, trong mạch của bạn, sẽ phải trả giá bằng điện áp đầu ra.

Bất kể, điều làm cho ý tưởng tồi tệ (có khả năng nguy hiểm) này là khi bạn chạy dòng sạc vào pin sử dụng một lần, bạn buộc các phản ứng hóa học xảy ra bên trong pin mà nó không bao giờ được thiết kế. Một phản ứng có khả năng sẽ là sự hình thành của nhiệt và khí nổ mà tế bào không thể xử lý. Điều này có thể dẫn đến sự tích tụ áp lực cho đến khi tế bào vỡ (phát nổ), giải phóng các hóa chất có khả năng gây hại, ăn mòn và / hoặc dễ cháy.

Ngay cả việc sử dụng pin sạc theo cách này cũng là một ý tưởng tồi, bởi vì điện áp trên các cực của nó sẽ thay đổi tùy theo trạng thái sạc của nó, mang lại cho bạn một điện áp đầu ra không thể dự đoán được, và một lần nữa, bạn có nguy cơ sạc quá mức với tiềm năng tương tự hậu quả; sạc quá mức thường gây ra (một lần nữa) các phản ứng hóa học xảy ra mà pin không được thiết kế. Rechargeabled chỉ sạc an toàn trong một mạch được thiết kế với mục đích đó trong tâm trí.


3

Bạn có chắc là bạn của bạn không gợi ý điều này?

sơ đồ

mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab

Pin kiềm 1,5V gần hơn 1,65 khi được sạc đầy và không chịu tải cao. Và nó có thể đủ gần 1,8V để đáp ứng nhu cầu của bạn. Tham khảo bảng thông số kỹ thuật. Hoặc nếu đây là một dự án sở thích không quan trọng, có thể bạn chỉ cần xây dựng nó và xem nếu nó hoạt động.

Hoặc có lẽ gợi ý là:

sơ đồ

mô phỏng mạch này

Một trong những cách tiếp cận này sẽ làm việc. Không giống như sự sắp xếp mà bạn đã rút ra, họ không dựa vào việc chạy pin "ngược" để sạc pin.


Tôi là một người hoàn toàn điện tử nên có lẽ tôi đang thiếu điểm nhưng ... Có vẻ như bạn đang nói rằng (trong một số trường hợp nhất định), pin 1,5V thực sự là 1,65V, gần đủ với 1,8V. có lẽ làm việc Cho rằng mục tiêu là bồi thẩm đoàn cung cấp 1.8V, các phần 3.3V trong mạch của bạn để làm gì? Tại sao không chỉ sử dụng pin của riêng mình?
David Richerby

@DavidR Richby Tôi giả sử bất cứ điều gì đang can thiệp vào EEPROM này, bất cứ điều gì đã được xây dựng cho đến nay, vẫn cần nguồn cung cấp 3,3V.
Phil Frost

Tôi đã báo cáo bản vẽ của mình 1: 1; nhưng cảm ơn vì những mạch này, tôi thấy chúng thú vị EEPROM là Winbond W25Q64FW trên bộ chuyển động TXB0108 bên B, vì vậy, vâng, công suất thực sự thấp.
gdm85

2

nếu đó là dòng điện thấp và 3v3 của bạn có đủ ổ đĩa, chỉ cần sử dụng bộ chia điện trở - giả sử 83r đến + và 100r đến gnd. Điểm trung tâm sẽ cung cấp cho bạn 1v8. Vâng, điều đó sẽ giảm xuống khi bạn vẽ hiện tại và lâu dài, điều đó thật khó chịu. Nhưng nó sẽ hoạt động trong vài chu kỳ bạn cần. Các giá trị reisitor có thể được thu nhỏ để phù hợp với những gì bạn đang treo xung quanh.


0

Theo mô tả của các câu trả lời khác, điều quan trọng nhất bạn phải hiểu là bạn đang vô tình sạc pin này. Giả sử pin không được thiết kế để sạc, bạn đang mong đợi một số ngọn lửa khi sử dụng kéo dài.

Thay vì phương pháp này, có nhiều phương pháp sử dụng "Bộ điều chỉnh điện áp". Hãy nhìn vào LM334 thay thế. Với xu hướng điện trở phù hợp, bạn có thể có đầu ra 1.8V hoàn hảo.

Hãy nhớ rằng, EEPROM có thể hoạt động sai nếu nguồn điện không ổn định. Bạn có thể đang suy nghĩ về những sai lầm đơn giản của bạn là không chọn một nguồn năng lượng thích hợp.


0

Không phụ thuộc vào vấn đề pin:

Nếu bạn có một lựa chọn điốt silicon và / hoặc đèn LED, chúng có thể được sử dụng để đạt được mức giảm điện áp bạn cần. Bạn có thể muốn một số điện trở song song với IC để có được điện áp chuyển tiếp diode vào một phần ổn định của đường cong.

Lưu ý rằng hầu hết các IC hoàn toàn không thể chịu được điều khiển với điện áp đầu vào vượt quá điện áp cung cấp của chúng.


0

Nếu đó là một dự án hack cuối tuần, tôi muốn nói câu trả lời là CÓ THỂ CÓ THỂ , cho đến khi bạn có thể đến các cửa hàng vào thứ Hai.

Mặc dù bạn đang sạc pin cùng một lúc, EEPROMS không rút hết dòng điện đó, vì vậy bạn sẽ sạc pin ở mức thấp. Tôi đã tự làm điều đó mặc dù không phải cho EEPROMS. Nếu không, bạn có một diode zener 1.5V nằm xung quanh?

Lưu ý: Ngoài ra, hãy chắc chắn ngắt kết nối nguồn 3,3V trước khi tắt nguồn, nếu không bạn có thể đang cung cấp -1,5V cho EEPROM :)

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.