¿Una buena manera de proporcionar voltaje de 9V / 5V con baterías cuando el consumo de corriente es relativamente alto?

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Tengo un proyecto (bloqueo de puerta) con MCU / LCD / Teclado y solenoide (bloqueo) conectados entre sí. MCU, LCD y el teclado funcionan a 5 V, mientras que el solenoide funciona a 9 V.

Me gustaría proporcionar energía con una batería, así que inicialmente pensé en obtener una batería de 9V para proporcionar energía al solenoide, y usar un regulador LM7805 para proporcionar 5V a MCU, LCD y teclado. El problema es que, en reposo, los componentes de 5V consumen aproximadamente 100-130mA de corriente y el solenoide dibujará aproximadamente 500mA en la activación (durante aproximadamente 5 segundos), por lo que se extraen 630mA de corriente. Me imagino que la batería se calentará mucho o limitará la corriente.

¿Cuál es una buena estrategia para proporcionar un voltaje constante de 9V / 5V con una corriente alta mientras minimiza el tamaño de la batería? Algo como una batería de automóvil puede funcionar aquí, pero son demasiado grandes para caber en la caja.

Editar: los componentes normalmente funcionan con un adaptador de pared de CA / CC. Estoy tratando de hacer un sistema de respaldo de batería bastante similar al que se muestra aquí ( enlace ), para que el bloqueo de la puerta se mantiene en funcionamiento si la alimentación de CA se extingue por cualquier motivo.

    
pregunta Xiagua

3 respuestas

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Si la CA no funciona para ti, recuerdo que Radio Shack solía llevar algunas baterías recargables que eran capaces de una corriente inusualmente alta.

Otra idea sería simplemente usar varias baterías en paralelo.

Editar: en realidad, una mejor idea podría ser poner un supercapacitor a través La batería, para manejar la carga cuando el solenoide se activa. Poner un Resistencia entre la batería y la tapa para limitar la corriente de la batería. Figura el LM7805 necesita al menos un voltaje de entrada de 7.5V durante 5 segundos, por lo que tenemos:

$$ e ^ {- \ frac {t} {RC}} = \ frac {7.5} {9} $$

donde t = 5. Resolviendo para RC:

$$ RC = \ frac {t} {- \ ln \ frac {7.5} {9}} = 27.4 $$

Para la mitad de un amplificador y 9V, R = 18Ω, entonces C = 1.5 F.

¿Alguien verifica mis matemáticas y razonamiento? Estoy volviendo a entrar Electrónica, no he hecho esto en años.

    
respondido por el Tom Zych
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Para una corriente continua de 100 mA como mínimo, creo que la única forma práctica de alimentar el sistema es con alimentación de CA, con una fuente de alimentación adecuada para producir 9 voltios a 1 amp, y un convertidor de CC a CC para reducir los 9 voltios. a 5 voltios para el MCU, etc.

    
respondido por el Peter Bennett
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Si entiendo el proyecto correctamente, su dispositivo normalmente será alimentado por una red de CA. Si se corta la energía, la batería de respaldo alimentará temporalmente el sistema para que aún pueda entrar por la puerta.

Una batería de 9V funcionará bien. Una batería recargable de LiPo o LiIon es mejor.

  • Detecta si el dispositivo recibe alimentación de CA o batería de respaldo.
  • Si el dispositivo se alimenta con una batería de respaldo, desactive la pantalla y ponga la MCU en modo de suspensión de bajo consumo. Esto debería reducir su consumo de energía al rango de microamperios si está utilizando una MCU moderna.
  • Casi cualquier batería alcalina de 9V o celda de litio puede proporcionar 500 mA de manera segura para alimentar su solenoide.
  • Los reguladores de conmutación son más eficientes que los reguladores lineales (hasta un 40% en este caso) y mejorarán enormemente la vida útil de la batería.
  • Para mejorar la confiabilidad, use una celda de litio recargable que se recarga con CA cuando la alimentación está encendida. De esa manera, nunca tendrá que acordarse de reemplazar la batería.

Solo recuerda que la batería de respaldo es un respaldo de emergencia. Puede vivir sin la pantalla y usar interrupciones para ahorrar energía. Con suerte, la red de CA es lo suficientemente confiable como para que el sistema rara vez necesite acceder a la copia de seguridad.

    
respondido por el Zack Freedman

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