我可以使用1.5V电池将电压从3.3V降低到1.8V吗?


28

我正在连接通过SPI以1.8V工作的EEPROM;不幸的是,我周围没有1.8V电源,这是一个周末项目,我想在不去商店的情况下完成它。

我问了一个熟练的朋友一个建议,他建议我可以在电路中放置一个1.5V AA电池来获得1.8V。

这是声音配置吗?我是新手,但凭直觉,我觉得出了点问题,尤其是在当前强度方面。

建议的例子

编辑1:我知道这是个坏主意,但是我要在这里知道为什么。我找不到类似的问题,因此我认为在这里提醒为什么不追求这些坏主意会很有用。我将接受答案,并解释为什么不这样做。我知道应该使用稳压器完成此操作,我问如果没有它,是否有可能,因此答案可以是/否,并带有解释。我也很想知道任何人认为这是可能的。

编辑2:对于感兴趣的功耗,EEPROM是Winbond W25Q64FW,我将通过TXB0108电平转换器(B面)使用它。根据记录,我从来没有尝试过此电路(特别是在收到答案/评论之后),但是我对阅读可能的结果非常感兴趣。


11
您可以这样做,但是当您向电池中驱动充电电流时,电池容易爆炸
汤姆·卡彭特

15
@Bimpelrekkie,如果您仔细阅读,将会注意到我要验证别人的想法,我对此表示担忧。这甚至不是我自己的解决方案...我在这里问这个解决方案是否有效,请让我们继续关注。
gdm85 '18 -4-8

23
@Bimpelrekkie你为什么要攻击他?他问了一个熟练的朋友,他在这里问-这恰恰是向其他人学习,而不是自己提出解决方案。毕竟,这种解决方案甚至不是他自己的。
Džuris

15
根据描述,@ JamieHanrahan似乎比OP更有经验,也更熟练。由于所提供的解决方案似乎令人怀疑,他在这里重新提出了要求。OP的行为完全像一个人应该做的那样,我认为他不应该因为“不向他人学习”而提出“自己的解决方案”而受到指责,因为这与OP的相反。
Džuris

7
我将为第一个人提供10欧元的悬赏金,以使消费者的AA碱性电池在首次装入时能在一个月内爆炸,其中首先提到了这两个IC的估计静态电流。
KalleMP

Answers:


49

TL; DR; 您的朋友告诉您如何严重地破坏电池。请改用合适的稳压电路。


电池不适合用作稳压器。虽然在理想环境中确实可以使用您建议的电路(毕竟,理想电池在任何电流下都会降低其额定电压),但实际上情况有所不同。

从1.8V电源汲取的所有电流都必须从3.3V电源流入电池+端子,然后从电池-端子流出。这实际上是将充电电流驱动到电池中。电池充当负载。

电池上印有“请勿再充电”警告是有原因的,对电池充电可能以潜在的猛烈方式引起排气。当然是一团糟。


现在您会想知道,但是如果我要使用充电电池该怎么办。最初,它可能工作正常。但是,随着电池充电,输出电压将下降。

电池两端的电压将一直增加,直到整个电池两端的3.3V电压下降,或者电池被过电压充电损坏。

无论如何,这不会给您稳定的输出电压,因为电池电压会随着负载汲取的电流而变化。与使用电阻器作为调节器的确没有什么不同,这不能很好地工作。


正确的解决方案是使用稳压器电路。有很多设计。使用齐纳二极管的并联稳压器,线性稳压器IC(例如LM317),晶体管串联稳压器。


1
我必须多次写入该EEPROM,所以当我完成此电路时,总的活动时间将是几分钟。但是无论如何,我了解您的解释同样适用。如果没有更好的发布,我将选择这个答案。感谢您的详细解释。
gdm85

3
许多种类的可充电电池在过度充电时也会剧烈而混乱地失效。
zwol

4
@zwol某些(NiMH)电池可能会在1 / 10C或更低的温度下无限期充电(tri流充电)。
JimmyB

3
AA电池可能会持续一周的时间以反向模式驱动小电路(请参阅其他答案中的解决方法),并且消费者碱性电池也可以“在限制范围内”充电,并且在任何情况下都不过是a流充电这将使电池充满电,直到该项目不再需要为止。不要让连接处于无人看管的状态,这会很好的。
KalleMP '18年

1
@Molot-或$ 0.02-一对1N4001的成本(假设2.1v在EEPROM的最大电压范围内)。
朱尔斯

34

让我确切地告诉您为什么以这种方式使用电池不是一个好主意。以下仿真显示了一个负载为100mA的示例。如您所见,这也迫使100mA的电流流入电池。

在此处输入图片说明

如果您使用碱性电池,这将导致充电行为,最终导致电池发热,并且可能会爆炸或至少破裂,从而导致密封和泄漏。

如果您尝试了可充电电池技术(例如锂型),它将很快变得过度充电,而当过度充电时,这些电池甚至可能着火。

有一种使用电池来调节此类电路中输出电压的安全方法。如果可以仔细评估负载电流要求,则可以在电池上放置一个镇流电阻,如下所示。您必须确定镇流电阻的大小,以便当负载电流从零到负载所需的最大电流时,电池电流始终在使电池放电。我已经显示了适用于高达50mA负载的值。

在此处输入图片说明

这样,电池就可以用作并联稳压器。镇流电阻器浪费了电池能量,但确实实现了OP的目标,即如何快速获得1.8V的快速应用时间。


3
使用可充电电池,并在分流路径中包括一些串联二极管,将使分流器对电池的充电状态做出响应,并通过在低电时充电来避免过放电,并在满电时通过分流来避免过充电。电压仍会有所变化,但变化较小。
Ben Voigt

感谢您的详细回答,以及您为可视化所做的努力。很遗憾,我只能选择一个答案
。.但是

并联电阻的+1使其完全可用。当3V3电源为0V时,如果未与真实开关断开连接,电源轨将变为负极,问题仍然存在。
KalleMP '18

如果您要添加分流电阻器,则最好进行下一步操作,并卸下电池以留下分压器...
TripeHound18年

4
@TripeHound:电池用于稳定分压器中的电压。它不会是完全恒定的,但会更加一致。
Ben Voigt

4

它看起来像是在纸上,但是...

这种配置的输出电压可能比您预期的要小。电池在标称负载下可能输出1.5V,但要驱动电流流回电池可能需要很小的附加电势,这在电路中将以输出电压为代价。

无论如何,导致此错误(潜在危险)的想法是,当在一次性电池中运行充电电流时,会迫使化学反应在从未设计过的电池内部发生。可能的反应将是电池无法处理的热量和爆炸性气体的形成。这会导致压力累积,直到电池破裂(爆炸),释放出潜在有害,腐蚀性和/或易燃的化学物质。

即使以这种方式使用可充电电池也是个坏主意,因为其端子两端的电压会根据其充电状态而变化,从而给您带来不太可预测的输出电压,而且您可能会因类似的电势而过度充电后果; 过度充电通常会导致(再次)发生未设计电池的化学反应。可充电电池只能在为此目的而设计的电路中安全充电。


3

您确定您的朋友不建议这样做吗?

原理图

模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图

充满电且不在高负载下时,1.5V碱性电池接近1.65。而且它可能足够接近1.8V才能满足您的需求。查阅规格表。或者,如果这不是一个无关紧要的爱好项目,则也许您只是构建它并查看它是否有效。

或建议是:

原理图

模拟该电路

这些方法中的任何一种都将起作用。与您绘制的布置不同,它们不依赖于向后运行电池来充电。


我是一个电子产品的整体专家,所以我可能会漏掉一点,但是...您似乎在说(在某些情况下)1.5V电池实际上是1.65V,足够接近1.8V了,可能会工作。鉴于目标是评审1.8V电源,电路的3.3V部分用于什么?为什么不只使用电池呢?
David Richerby

@DavidRicherby我假设与此EEPROM相连的接口,到目前为止已建成的接口仍需要3.3V电源。
Phil Frost

我以1:1的比例报告了他的绘画;但是感谢这些电路,我发现它们很有趣。EEPROM是TXB0108移位器B侧的Winbond W25Q64FW,是的,功耗非常低。
gdm85 '18

2

如果电流较低,并且您的3v3具有足够的驱动器,则只需使用电阻分压器-假设83r至+和100r至gnd。中心点将给您1v8。是的,随着您当前和长期的发展,这会下垂。但是它将在您需要的几个周期内工作。中继器值可以缩放以匹配您所徘徊的值。


0

如其他答案所述,您必须了解的最重要的事情是无意中给此电池充电。假设电池不适合充电,则长时间使用会引起火焰。

除了这种方法,还有许多利用“电压调节器”的方法。来看看LM334。通过适当的电阻偏置,您可以获得理想的1.8V输出。

请记住,如果电源不稳定,则EEPROM可能无法正常工作。您可能会因为没有选择合适的电源这一简单的错误而陷入困境。


0

独立于电池问题:

如果您选择硅二极管和/或LED,则可以使用它们来实现所需的压降。您可能需要一些与IC并联的电阻,以使二极管正向电压进入曲线的稳定部分。

请注意,大多数IC绝对无法承受输入电压超过其电源电压的驱动。


0

如果这是一个周末黑客项目,我想答案是肯定的,直到星期一您可以到达商店。

尽管您将同时为电池充电,但EEPROMS不会消耗那么多电流,因此您将以低电流为电池充电。我自己完成了此操作,尽管不是针对EEPROMS。否则,您周围是否有1.5V的齐纳二极管?

注意:此外,在关闭电源之前,请务必先断开3.3V电源,否则可能会向EEPROM提供-1.5V电源:)

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.