La forma más económica de limitar 4xAA a 5v o menos

Necesito limitar el voltaje de las pilas AA a 5,25 V o menos. Esencialmente, mi circuito puede operar desde (mínimo) 3.5V hasta 5.25V, y quiero maximizar el tiempo de ejecución usando 4xAA. ¿Debería hacerlo funcionar con 3 pilas AA (que dan 4,5 V cuando está lleno) o hay alguna manera de hacerlo (sin el gasto de un regulador de conmutación)? He leído que el uso de diodos zener no es bueno, ya que desperdicia energía y limita la corriente, lo cual es fundamental (necesito extraer alrededor de 1,5 A de las baterías).

EDITAR: Parece que un convertidor elevador con baterías 2S2P será lo mejor. Para la protección contra polaridad inversa, ¿debería incluir un diodo normal en serie? ¿Eso no perdería 0.7v?

Los MOSFET LDO son la mejor solución ya que los LDO bipolares caen demasiado voltaje. pero conociendo los mAh de las baterías, puedes estimar qué tan corta será la vida útil.
Cualquiera que intente sostener 1.5A de celdas AA comprará muchas baterías. buen diseño Eng hace coincidir la batería con la carga usando alta eficiencia.
1.5A solo se consume alrededor del 5% del tiempo, el 95% restante del tiempo de uso estará más cerca de 0.2A. He estimado un tiempo de ejecución de 11 horas, suponiendo que pueda absorber los 2500 mAh de las baterías.
2S2P debería funcionar bien para esto si necesita usar AA regulares :) Podría usar un fet de canal P para minimizar la caída de voltaje directo, muchos circuitos de refuerzo usan un fet de canal p en el diseño, por lo que esencialmente puede incluir algún tipo de polaridad inversa. Tendría que sacar uno de esos tableros de mis cajones para probarlo, pero no puedo ver uno cerca de mí y no cerca de un DMM en este momento, lo siento :-s
Estos pueden ser aún más adecuados, dado su bajo promedio de sorteo, solo 40 centavos cada uno :-O - ebay.com/itm/…

Respuestas (3)

¿Qué es? ¿El costo es TAN importante?

Usar un zener funcionará, pero para que funcione bien con una carga tan grande, 1.5A, vas a desperdiciar las baterías de la gente, en mi opinión, y para ser justos, 1.5A no es trivial para las baterías AA, aunque las buenas baterías alcalinas estarán bien.

Un regulador lineal quemará el exceso de voltaje como calor, por lo que si no desea desperdiciar energía, entonces no es una gran opción, pero es mejor que un zener IMO.

Creo que 1.5A es demasiado para un típico ladrón de julios, pero la idea está bien, así que...

Así que me temo que la mejor opción ES un registro de cambio, puede tener unidades 3A en eBay por como un dólar, o incluso menos.

Para algo que haga frente al bajo voltaje, sugeriría adaptar el suministro AA a 2 conjuntos de 2xAA en paralelo, para proporcionar 3V. Si hace esto, puede salirse con la suya con solo un circuito de impulso (para ahorrar costos en comparación con un dólar / impulso), y reducirá el consumo de corriente en cada AA, lo que permitirá un mejor tiempo de ejecución y usará el convertidor de impulso para extraer hasta la última gota del pilas Si configura el impulso en algún lugar cerca del mínimo de su circuito (3.5 V como sugiere), entonces el impulso funcionará con la mayor eficiencia posible (cerca del VCC de 2-3 V de sus AA en paralelo) y potencialmente reducirá las pérdidas en otros lugares en tu circuito.

Si está dispuesto a arriesgar un dólar, aprovecharía mucho más las baterías y tendría un mejor artículo con la última opción (aumentar la conversión). Piense en el medio ambiente ;-)

+1 también me pregunto en el OP ha tenido en cuenta la inversión de la batería....
Sí, considere lo que dijo Trevor... En cuanto a un ejemplo adecuado de un impulso que es adecuado para una carga de 1,5 A, solo 1 dólar canadiense - ebay.com/itm/ ...
Con la descripción actualizada de OP, otra opción es esta (solo 40 centavos cada una): ebay.com/itm/…

La fuente de alimentación USB de 5 V realmente económica que compré hace muchos años era simplemente 4 celdas "AA" en un portapilas con un par de diodos Zener de 5,1 V y 1 vatio soldados entre los terminales de la batería.

Las celdas nuevas se descargaron muy rápidamente hasta justo por debajo del voltaje Zener y luego permanecieron en ese voltaje durante muchos meses.

Completamente cursi pero funcionó. Todavía uso ese suministro hasta el día de hoy.

Interesante. El costo realmente es la principal preocupación aquí (los venderé en una feria de artesanía), así que si puedo hacer eso, ¡sería perfecto! Parece que este podría ser el camino a seguir.
@ErikJohnson UM... si esto está a la venta, es mejor que lo pruebe con una variedad de tipos de batería. Podría estar bien con los alcalinos, pero no con otros.
Las celdas 4AA se descargarían a aproximadamente 5/4 ~= 1.25V. ¡Eso podría desperdiciar aproximadamente la mitad de su capacidad! Hablando de diseño de mierda...

Puede ejecutar su aplicación en solo 3 celdas AA de 1,5 V, pero le sugiero que use celdas primarias de Li.

Cualquier otra solución introducirá pérdidas y puede usar casi toda la energía de la batería con solo usar 3 baterías.

Aquí hay una hoja de datos para un AA alcalino... que no recomendaría usar.

Observe aquí que la corriente que desea extraer está muy por encima de la capacidad de la batería. Esto reducirá severamente la capacidad a la que puede acceder y el uso de 4 con un regulador reductor aún no lo llevará a su clasificación actual.

Si usa celdas AA primarias de litio , estas tienen un voltaje sin carga de aproximadamente 1,8 V, por lo que con baterías nuevas debe asegurarse de que su aplicación pueda mantener el voltaje (5,4 V) cuando no esté en funcionamiento. Tan pronto como carga la batería, el voltaje cae alrededor de 100 mV, por lo que se encuentra dentro de las especificaciones.

La hoja de datos muestra una comparación de Alkaline vs Li como se muestra a continuación:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Estoy de acuerdo en que el litio es más adecuado para la aplicación: OP dice que es consciente de los costos, por lo que no desea sugerir baterías que puedan costar más de lo que vale esto ... Dividir la corriente entre baterías AA (las recargables funcionarían mejor) debería ayudar Pensaría, pero según su gráfico, incluso 750 mA es grande: las baterías varían aunque, op ha venido a probar para hacer: powerstream.com/AA-tests.htm - Dependiendo de lo que sea, si uno usara un impulso con recargables puede ser más barato que el litio Y adecuado para la carga? Por experiencia, el impulso caerá completamente alrededor de 1.6-1.8V.