¿Hay alguna manera de aumentar el voltaje sin consumir energía cuando no hay carga?

¿Es posible tomar un voltaje de CC más bajo, como 1,5 V de una batería AA, y aumentarlo a un voltaje de CC más alto, como 5 V, que mantiene ese potencial de 5 V incluso cuando no hay carga y que no ¿No consume energía cuando no hay carga?

En otras palabras, ¿hay algo (una placa, un componente, etc.) que pueda tomar una batería AA y generar 5v sin que la batería se agote cuando la placa que necesita 5v está apagada o en modo de bajo consumo?

No. No hay energía gratis. Necesitas consumir algo (aunque sea pequeño) para que el paso adelante siga ocurriendo.
Habiendo dicho eso, una batería se descarga sola con el tiempo, por lo que si puede encontrar un método de aumento que consuma una energía insignificante en comparación, podría decir que (casi) no se pierde energía. Pero no creo que estemos allí todavía con baterías de 1,5 V frente a SMPS.
Por supuesto, podría intentar hacer trampa y tener algún tipo de circuito de detección de carga de muy baja potencia funcionando a 1,5 V (piense cómo funciona el modo de espera en una computadora). Pero el 5V no estará siempre encendido, al igual que la CPU no está realmente encendida cuando está en modo de espera.
Alguien ya ha pensado en esto último (bueno, no en esos voltajes que preguntas) ti.com/tool/loaddetectpwrsupply-ref
Bueno, si quisieras los 5V nominalmente allí, podrías agregar un supercap.

Respuestas (3)

Cualquier circuito que conecte a la batería consumirá algo de energía, pero sin carga puede ser muy baja. El problema surge cuando se aplica una carga y necesita mantener el voltaje alto. Cuanta más energía tiene que proporcionar bajo carga, mayor debe ser la corriente de reposo para que funcione correctamente.

La 'cosa' de la que está hablando se llama amplificador de voltaje o convertidor elevador de CC / CC. Las dos formas más comunes de aumentar un voltaje de CC son: -

  1. Condensador conmutado

Se conecta un capacitor en paralelo con la batería para cargarla, luego se vuelve a conectar en serie para duplicar el voltaje de salida. Sin carga, el capacitor permanecerá cargado durante mucho tiempo, pero bajo carga comenzará a descargarse y, por lo tanto, debe recargarse periódicamente.

El circuito de conmutación consumirá un poco de corriente incluso cuando no haya carga. Esta corriente de reposo se puede reducir al reducir la frecuencia de conmutación, pero luego el voltaje de salida caerá más a medida que aumente la carga.

  1. amplificador inductivo

Un inductor (bobina de alambre) se conecta a través de la batería, lo que provoca un flujo de corriente cada vez mayor y genera un campo magnético en ella. Luego, el interruptor se abre y, a medida que el campo magnético del inductor colapsa, intenta mantener el flujo de corriente, aumentando el voltaje hasta que lo hace. Un diodo dirige este voltaje a la salida, donde carga un capacitor.

Un amplificador inductivo debe extraer algo de corriente de la batería incluso sin carga. Sin embargo, puede funcionar en modo 'discontinuo' en el que extrae una pequeña ráfaga de corriente para cargar el condensador de salida, luego espera a que el voltaje baje un poco. Si la fuga del capacitor es insignificante, entonces el ciclo de trabajo (relación entre el tiempo de encendido y apagado) puede ser muy bajo, lo que resulta en un consumo de corriente promedio muy pequeño de la batería. El consumo de corriente en reposo estará determinado por la cantidad de energía que necesita el circuito para funcionar en este modo.

Creo que desea un convertidor elevador de corriente de reposo ultra bajo.

Aquí hay uno de TI...

http://www.ti.com/product/tps61200

Puede tomar un voltaje de entrada tan bajo como 0,7 voltios y aumentarlo a un voltaje de salida seleccionable entre 1,8 y 5,5 voltios. Solo consume 55 micro amperios (millonésimas de amperio) cuando no hay carga en la salida, pero puede suministrar hasta 600 mA a 5 voltios cuando hay carga.

Hay otros chips como este que tienen un consumo de corriente en reposo aún más bajo (algunos más bajos que la tasa de descarga interna de una batería), pero generalmente tienen límites de corriente máxima más bajos, por lo que elegir el correcto depende de su aplicación.

Supongo que dependiendo de los tipos de carga que desee poner en él y qué tan estable debe ser el voltaje, puede usar una bomba de carga para triplicar el voltaje a 4.5 VCC, incluso puede intentar cuadriplicar el voltaje a 6 VCC, pero lo haría estar realmente empujando los límites. Creo que lo mejor que puedes hacer si sigues esta ruta sería usar 2 baterías y usar la bomba de carga para duplicar ese voltaje. Todo esto, por supuesto, depende de para qué esté utilizando el potencial.