¿9V a 5V regulados o 6V a 5V regulados? ¿Cuál es más eficiente?

Tampoco es una buena opción.

Como usted dice, la batería de 9 V será bastante ineficiente. Las baterías de 9 V son bastante malas en términos de densidad de energía, y luego desperdiciarás el 44% de lo que ingresas en el regulador.

Las 4 baterías AA producirán aproximadamente 6 V en el mejor de los casos, lo cual está muy por debajo de lo que requiere un regulador 7805 como entrada para obtener una salida confiable de 5 V. Si va por esa ruta, necesita un regulador LDO (baja). Hay muchos disponibles que pueden regular 6 V hasta 5 V.

La eficiencia es lo suficientemente decente con las 4 baterías AA (83%), pero el problema es que no obtendrás toda la vida útil de estas baterías. Incluso un LDO necesita cierto margen para funcionar, la cifra es de 300 mV aproximadamente, aunque es necesario consultar las hojas de datos para las cifras reales. Eso significa que sus 4 baterías deben suministrar al menos 5.3 V, que es de 1.33 V por celda. Todavía queda energía significativa en una celda AA normal a 1.33 V. La energía que obtenga se utilizará de manera eficiente, pero dejará mucho en la batería.

Entonces, ¿qué hacer? Hay varias opciones:

1. No uses 5 V. ¿Por qué quieres 5 V? Los microcontroladores modernos funcionan a partir de 3.3 V, al igual que la mayoría de los otros circuitos que se conectan. Estos también tienden a ser más eficientes en términos de cómputo / julios, por lo que también gana en esa cuenta. 4 AA en un 3.3 V LDO es menos eficiente para hacer el voltaje objetivo final, pero probablemente necesitará menos corriente y podrá drenar las baterías hasta el final.

2. Usa un pequeño interruptor. Hay varios chips de conmutación pequeños destinados exactamente para esta aplicación. Microchip hace unos buenos que he usado varias veces, pero no recuerdo el número de parte de la parte superior de mi cabeza. Consulta su guía de selección. Con un conmutador, ya no tiene que coincidir con el voltaje de la batería y el voltaje del circuito. Ahora puede usar 2 AA, que aún contienen más energía que una batería de 9 V, puede usar su energía de manera eficiente y puede absorberla totalmente seca. Esto junto con un circuito de 3.3 V sería el mejor enfoque desde un punto de vista de potencia. Lo he hecho yo mismo unas cuantas veces.

Como dijiste, el 7805, un regulador lineal, convierte un voltaje más alto en uno más bajo, y la diferencia se disipa como calor. No es muy eficiente, especialmente con voltajes más altos. Un regulador de conmutación es mucho más eficiente.

En cuanto al uso de 4 AA, suponiendo que las celdas alcalinas de 1.5v, y no NiCD / NiMH recargable de 1.2v, tendría 6 voltios. 6 voltios no es suficiente para el 7805. Una mejor opción sería un LDO (Regulador de baja baja) comparable. Usted querrá / necesitará uno que tenga una caída (diferencia de voltaje mínimo requerido entre la entrada y la salida) de menos de 1 voltio, porque también debe considerar que las baterías se agoten a 5,6 V (0,1 V por batería) o menos después de algo de uso.

Pero la mejor pregunta es, ¿necesitas 5v? 4 baterías recargables de 1.2v proporcionan 4.8V, que está dentro del rango de operación de la mayoría de los 5v ic. O use 3 baterías normales para 4.5 (o 2 para 3v) si su IC / Microcontrolador tiene un rango de entrada más amplio. Es posible que ni siquiera necesite un regulador, dependiendo de su configuración.

La otra opción sería alimentar su microcontrolador de 5v con 2 baterías (3v) mediante el uso de un regulador elevador, muchos de los cuales tienen una eficiencia del 75 al 90%.

El 7805 necesita una entrada de 7 V o más para regularse adecuadamente, lo que no obtendrá de cuatro celdas AA. Un regulador LDO sería más sensible. Usaría las pilas AA en lugar de una batería de 9 V, durarán mucho más.

Muchas MCU modernas no necesitan un regulador (desperdicia energía) y pueden ejecutarse desde dos celdas AA.

Al elegir las baterías, uno debe esforzarse por tener un voltaje de entrada que, durante la vida útil de la batería, siempre estará por encima o siempre por debajo del voltaje objetivo. Si utiliza un buen chip de fuente de alimentación de conmutación (y componentes asociados) obtendrá una eficiencia mucho mayor que con un 7805. Si necesita cinco voltios, el uso de una batería de 9 voltios con un conmutador decente le permitirá funcionar hasta el La batería está básicamente agotada (0,9 voltios por celda). Si está pensando en un 7805 por razones de simplicidad, debería considerar usar un módulo de fuente de alimentación de conmutación de tres pines que está diseñado para colocarse en lugares que normalmente usarían un 7805. El 7805 está bastante obsoleto, solo para sobre cualquier propósito; incluso si desea algo simple y barato, el uso de algún otro regulador lineal probablemente duplicaría la vida útil que se podría obtener con una batería de 9 voltios antes de que un suministro de +5 comience a ceder; un conmutador probablemente podría extender las cosas aún más.