¿Puedo reducir el voltaje de 3.3V a 1.8V con una batería de 1.5V?

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Me estoy conectando a una EEPROM que funciona a través de SPI a 1.8V; desafortunadamente no tengo una fuente de alimentación de 1.8V y, como este es un proyecto de fin de semana, quería completarlo sin tener que ir a la tienda.

Le pedí un consejo a un amigo experto y él sugirió que podría colocar una batería AA de 1.5V en el circuito para obtener 1.8V.

¿Es esta una configuración de sonido? Soy un novato, pero por mis sensaciones, siento que hay algo mal, en particular con respecto a la intensidad actual.

Edición 1: Sé que es una mala idea, pero le pido que sepa por qué . No pude encontrar una pregunta similar, así que creo que sería útil tener aquí como un recordatorio de por qué no buscar malas ideas como estas. Aceptaré la respuesta con la explicación de por qué no hacer esto. Sé que se debe hacer con un regulador de voltaje, estoy preguntando si es posible sin él, por lo que la respuesta puede ser sí / no con una explicación. También tengo curiosidad por leer sobre cualquier persona que piense que es posible.

Edición 2: para aquellos interesados en el consumo de energía, la EEPROM es una Winbond W25Q64FW y la usaré a través de un cambiador de nivel TXB0108 (lado B). En cuanto a los registros, nunca probé este circuito (en particular después de las respuestas / comentarios que recibí), pero estoy muy interesado en leer lo que es posible o no.

    
pregunta gdm85

8 respuestas

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TL; DR; Tu amigo te está diciendo cómo destruir una batería, de forma potencialmente violenta. En su lugar, use un circuito regulador de voltaje adecuado.

Las baterías no están diseñadas para ser usadas como reguladores de voltaje. Si bien es cierto que en un mundo ideal su circuito propuesto funcionaría (después de todo, una batería ideal reduce su voltaje nominal en cualquier corriente), en la práctica las cosas son un poco diferentes.

Toda la corriente extraída de la fuente de alimentación de 1.8V deberá fluir desde la fuente de alimentación de 3.3V, a la batería + terminal, y luego a la salida de la batería - terminal. Esto es, en efecto, impulsando una corriente de carga en la batería. La batería está actuando como una carga.

Hay una razón por la que las baterías tienen una advertencia "No recargar" impresa, ya que cargarlas puede provocar una descarga de aire, de una manera potencialmente violenta. Ciertamente uno desordenado.

Ahora te estarás preguntando, pero qué pasa si utilizara una batería recargable. Inicialmente, probablemente funcionaría bien. Sin embargo, la tensión de salida disminuirá a medida que la batería se carga.

El voltaje en la batería seguirá aumentando hasta que caigan los 3.3V completos o la batería se dañe por la carga de sobretensión.

En cualquier caso, esto no le dará un voltaje de salida estable, ya que el voltaje de la celda variará con la corriente consumida por la carga. Realmente no es muy diferente usar una resistencia como regulador, lo que no funciona bien.

La solución adecuada es utilizar un circuito regulador de voltaje. Hay muchos diseños. Reguladores de derivación que utilizan diodos Zener, IC de regulador lineal (por ejemplo, LM317), reguladores de voltaje de serie de transistores.

    
respondido por el Tom Carpenter
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Permítame mostrarle exactamente por qué es una mala idea usar una batería de esta manera. La siguiente simulación muestra un ejemplo con una carga de 100 mA. Como puede ver, esto también obliga a que fluyan 100 mA de corriente en la batería.

Siusaunabateríaalcalina,estoprovocaráunaaccióndecargaquepuedeocasionarunposiblecalentamientodelabateríaypuedeexplotaro,comomínimo,reventarunselloyfuga.

Siprobóunatecnologíadebateríarecargable,comountipodelitio,prontosesobrecargaráyesprobablequeseincendiencuandosesobrecargademasiado.

Hayunaformaseguradeusarunabateríapararegularelvoltajedesalidaenuncircuitocomoeste.Sipuedeevaluarcuidadosamentelosrequisitosdecorrientedecarga,puedecolocarunaresistenciadelastreatravésdelabateríacomosemuestraacontinuación.Debedimensionarlaresistenciadelastreparaquelacorrientedelabateríasiempreestédescargandolabateríacuandolacorrientedecargapasedeceroalacorrientemáximaquerequierasucarga.Hemostradovaloresadecuadosparacargasdehasta50mA.

De esta manera, la batería funciona como un regulador de derivación. La resistencia de balasto desperdicia la energía de la batería, pero logra el objetivo del OP de cómo obtener 1.8V para una aplicación rápida una vez.

    
respondido por el Michael Karas
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Parece, en papel, como lo haría, pero ...

El voltaje de salida de esta disposición puede ser un poco menor de lo que cabría esperar. La batería puede emitir 1,5 V bajo una carga nominal, pero para devolver una corriente a la misma puede requerir un pequeño potencial adicional, que en su circuito vendría a expensas de la tensión de salida.

Independientemente, lo que hace que esto sea una idea mala (potencialmente peligrosa) es que cuando ejecuta una corriente de carga en una batería de un solo uso, obliga a que se produzcan reacciones químicas dentro de la batería, por lo que nunca diseñado. Una reacción probable será la formación de calor y gases explosivos que la célula no puede eliminar. Esto puede llevar a una acumulación de presión hasta que la celda se rompa (explote), liberando productos químicos potencialmente dañinos, corrosivos y / o inflamables.

Incluso usar una batería recargable de esta manera es una mala idea, porque el voltaje en sus terminales variará de acuerdo con su estado de carga, lo que le dará un voltaje de salida no muy predecible y, nuevamente, corre el riesgo de sobrecargarla con el potencial de consecuencias similares; la sobrecarga generalmente causa (nuevamente) reacciones químicas para las cuales la batería no fue diseñada. Los recargables solo se cargan de manera segura en un circuito diseñado con ese propósito en mente.

    
respondido por el Anthony X
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¿Estás seguro de que tu amigo no estaba sugiriendo esto?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Una batería alcalina de 1.5V está más cerca de 1.65 cuando está completamente cargada y no está bajo una carga alta. Y eso puede estar lo suficientemente cerca de 1.8V para que funcione según sus necesidades. Consulte la hoja de especificaciones. O si este es un proyecto de pasatiempo intrascendente, tal vez simplemente lo construyas y veas si funciona.

O tal vez la sugerencia fue:

simular este circuito

Cualquiera de estos enfoques funcionará. A diferencia de la disposición que ha dibujado, no confían en que la batería funcione "hacia atrás" para cargarla.

    
respondido por el Phil Frost
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si es de baja corriente, y su 3v3 tiene suficiente unidad, solo use un divisor resistivo, digamos 83r a + y 100r a gnd. El punto central te dará 1v8. Sí, eso se reducirá a medida que se dibuja actual y a largo plazo es desagradable. Pero funcionará para los pocos ciclos que necesites. Los valores de reisitor se pueden escalar para que coincidan con los que usted tiene.

    
respondido por el anon
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Como se describe en otras respuestas, lo más importante que debes entender es que estás cargando esta batería involuntariamente. Suponiendo que la batería no está diseñada para cargarse, se esperan algunas llamas después de un uso prolongado.

En lugar de este método, hay muchos métodos que utilizan "Reguladores de voltaje". Echa un vistazo a LM334 en su lugar. Con la polarización de resistencia adecuada, puede obtener una salida perfecta de 1.8V.

Recuerde, las EEPROM pueden comportarse mal si la fuente de alimentación no es estable. Es posible que esté haciendo daño a la cabeza por su simple error de no elegir una fuente de alimentación adecuada.

    
respondido por el deepIglicious
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Independiente del problema de la batería:

Si tiene una selección de diodos de silicio y / o LED, estos pueden usarse para lograr el tipo de caída de voltaje que necesita. Es posible que desee un poco de resistencia paralela al IC para obtener el voltaje de avance del diodo en una sección estable de la curva.

Tenga en cuenta que la mayoría de los circuitos integrados no pueden soportar ser manejados con voltajes de entrada que excedan su voltaje de suministro.     

respondido por el rackandboneman
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Si se trata de un proyecto de pirateo de fin de semana, diría que la respuesta es un rotundo SÍ QUE PUEDES , hasta que puedas llegar a las tiendas el lunes.

Aunque estarías cargando la batería al mismo tiempo, EEPROMS no consume tanta corriente, por lo que estarías cargando la batería a una corriente baja. Lo he hecho yo mismo, aunque no para EEPROMS. De lo contrario, ¿tienes un diodo Zener de 1.5V por ahí?

NB: Además, asegúrese de desconectar la fuente de alimentación de 3.3V antes de apagarla, de lo contrario, podría estar suministrando -1.5V a la EEPROM :)

    
respondido por el DaveBoltman

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