Reemplazo de una batería con una fuente de CC que no coincide

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Tengo un PCB que se alimenta nominalmente con una batería personalizada. Específicamente, esta batería:

Entonces, cinco celdas conectadas en serie, a 3.6 V cada una, lo que supongo significa que el voltaje de salida nominal es de 18V.

Hablando en general, ¿sería posible eliminar el paquete de baterías y reemplazarlo con una fuente de alimentación de CC con alimentación de red? Y suponiendo que sí, ¿qué pasaría si se utilizara una fuente de alimentación ligeramente desajustada (por ejemplo, una que proporciona una salida de 19 V o una que proporciona una salida de 15 V)?

¿Podría esperarse que la PCB generalmente funcione, o el voltaje de entrada de la fuente de alimentación debe coincidir exactamente con los 18 V proporcionados por la batería?

    
pregunta aroth

2 respuestas

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Una batería no funciona como una fuente de voltaje constante en el voltaje de salida nominal, el voltaje estará dentro de algún rango utilizable. En su caso, las celdas representadas son celdas de litio-cloruro de tionilo fabricadas por Saft, que NO son recargables. Esto simplifica mucho las cosas, ya que no habrá circuitos en la placa para lidiar con la carga de la batería. La foto muestra solo dos cables que van a la batería, por lo que no hay cables adicionales para, por ejemplo. Autentificación contra paquetes falsificados. Parece ser simple más y menos.

La hoja de datos de la celda reclama un voltaje de circuito abierto (cuando es nuevo a una temperatura de 20C) de 3.67V y un voltaje nominal de 3.6V. Esta química tiene un perfil de voltaje muy plano a 20 ° C en comparación con algunos otros productos químicos, por lo que pasará la mayor parte del tiempo alrededor de 3,6 V y caerá abruptamente a medida que se acerca a la descarga total. A otras temperaturas puede operar a una tensión algo diferente. En la hoja de datos, descargan a 2.0 V para las curvas de descarga, por lo que es seguro asumir que la celda se considera muerta por debajo de ese voltaje y no se debe descargar más.

Debería ser una suposición razonable de que su placa de circuito funcionará con cualquier voltaje aplicado entre 2.0V-3.67V por celda, multiplicado por 5 celdas, lo que da 10.0V-18.35V. Es posible que la placa no funcione tan bajo como 2.0V por celda, ya que no hay mucha energía en las celdas por debajo de un voltaje algo mayor, a menos que esté operando a alta o baja temperatura, lo que cambia el perfil de voltaje. La suposición más segura sería alimentar la placa de 5 x 3.6 V = 18.0V, pero probablemente funcionará al menos en el rango de 5 x 3.0V y posiblemente de 5 x 2.0V.

No me sorprendería si la placa pudiera funcionar con un voltaje aún más bajo, ya que la batería simplemente puede funcionar con reguladores de conmutación o lineales, que solo necesitan tener suficiente espacio por encima del voltaje de salida para seguir funcionando correctamente. Si la placa tiene un regulador que crea un riel de alimentación de 12 VCC, entonces la entrada mínima sería de al menos 0,5 V o incluso 1,5 V por encima de eso. Si los rieles de alimentación en la placa son todos de 5.0V o 3.3V, entonces podría encenderse desde una entrada tan baja como 6.0V. Si mide cualquier capacitor a granel grande que parece estar en los rieles de alimentación, le dirá cuáles son esos voltajes de riel. Buscar el IC del regulador de voltaje también le dirá algo, si puede leerlos.

Para su seguridad y la del tablero, debe agregar un fusible de golpe rápido en línea con el cable V +, de modo que si algo sale mal, la fuente de alimentación no siga friendo el tablero. Mida la corriente en la placa para asegurarse de que sea casi igual a la corriente de una batería. Mida la salida de su adaptador de corriente antes de aplicarlo a la placa para asegurarse de que realmente es el voltaje que cree que es. Si se usa una verruga de pared grande en lugar de un adaptador de pared regulado o un suministro de banco, el voltaje no será exactamente lo que dice en el exterior, excepto a una cierta corriente de carga.

Más información en el sitio web del fabricante:
enlace

    
respondido por el Matt B.
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Suponiendo que tenga una fuente de voltaje constante, el circuito consumirá tanta corriente como sea necesario.

Si aumentas el voltaje, consumirá más corriente. Pero cuando se trata de un aumento de 1 voltio de una fuente de 18 V, la corriente no sería lo suficientemente alta como para producir un daño permanente. Aumentará la disipación de energía. Pero eso no se puede decir seguro sin conocer el circuito real.

Si disminuye el voltaje, puede funcionar porque es un circuito diseñado para baterías. El voltaje de las baterías disminuye con el tiempo. Así que 15 V no haría ningún daño intentarlo.

    
respondido por el Cornelius

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