Encadenar dos baterías para lograr un rango de voltaje específico por debajo de su máximo

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Estoy construyendo una matriz portátil de 8x8 LED apagada con dos baterías de celda de moneda CR2450. La mayoría de mis componentes (Attiny85 y LED) pueden funcionar fácilmente fuera del rango de voltaje de alimentación del CR2450, pero los registros de desplazamiento no son tan propicios ...

Hay tres registros de desplazamiento en mi diseño: dos DM7495N y uno NTE74LS164. Los tres registros de desplazamiento tienen un rango de voltaje recomendado de 4.75 a 5.25 para poder operar. Si encadenara las dos baterías, proporcionarían una salida de voltaje máximo de 6 V y un mínimo de quizás un poco más de 5,2 V, antes de que los otros componentes pasen a ser insuficientes y las baterías deban ser reemplazadas. Eso no está dentro del rango asociado con los registros de desplazamiento ..; (

¿Existe una manera realmente sencilla de reducir el voltaje para ajustar las clasificaciones de los registros de desplazamiento sin usar un divisor de voltaje? ¿Tal vez con un par de resistencias o algún otro componente electrónico común? Algo me dice que hay en este caso, ya que estoy usando dos baterías separadas ... Si tengo que hacerlo, podría ignorar las clasificaciones recomendadas, ya que ambos registros tienen un voltaje de entrada máximo mayor a 6 V, pero me gustaría saber si hay una manera eficiente y fácil de reducir el voltaje en este caso. Gracias!

    
pregunta Holden

3 respuestas

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Recomendaría cambiar las piezas de su diseño para usar piezas como el 74HC195 y 74HC164, o cambiar el diseño ligeramente para usar otras variantes de la tecnología CMOS.

Las partes de 74HC operan en el rango de 2-6 V y consumen casi nada de energía, mucho menos que las que usa actualmente; podrían funcionar sin ningún regulador. Pueden interactuar con el ATtiny de la misma manera que las piezas TTL y LS y son compatibles con pin.

El consumo de energía estática de los dispositivos CMOS es cercano a cero, por ejemplo, el 74HC164 tiene un valor típico de solo 8uA a 25 ° C.

Cuando el dispositivo esté funcionando, se requerirá una corriente adicional para cargar las capacidades internas que dependen tanto del voltaje de la fuente de alimentación como de la frecuencia de operación.

La hoja de datos generalmente tiene un valor llamado "Capacitancia de disipación de potencia" o similar, esto es 40pF para el 74HC164. Esto se puede utilizar para calcular el consumo dinámico de energía. (Consulte la página 9, nota 3 de la hoja de datos para el 74HC164 ).

Si el dispositivo está funcionando a bajas frecuencias, esto será muy bajo. Por ejemplo, si el 74HC164 está siendo sincronizado a 1MHz con un suministro de 5v y los datos de entrada son cero constante o 1, la corriente de suministro resultante será de 1 mA, mucho menos que los 30 mA del 74LS164.

40 * (5) ^ 2 * 10 ^ 6 * 10 ^ -12 = 10 ^ -3 = 1mA.

Yo esperaría que la frecuencia promedio cuando se utiliza para controlar una pantalla esté en el rango de kHz con un consumo de corriente correspondientemente bajo.

Cualquier corriente que se requiera provenir de los pines de salida se agregará a estas corrientes. La corriente de hundimiento no requiere ninguna corriente de suministro adicional.

    
respondido por el Kevin White
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Este arreglo no funcionará en absoluto, ni siquiera por un corto tiempo.

La batería CR2450 (por Sony, hojas de datos de Panasonic) tiene una caída de ~ 100 mV con una carga de 7.5k, o 0.4 mA. Esto significa que la resistencia interna de la batería es de aproximadamente 250 ohmios. Incluso si prueba 4 LED a 2 mA cada uno, el voltaje disminuirá en 2-3 V. Su Attiny consumirá otro 1 mA incluso si lo ejecuta a 1MHz. El asesino principal será DM7495 con un consumo típico de 50 (!!!) mA. Dos de ellos tomarán 100 mA, más 17 mA para NTE74LS164. No hay forma de que estas baterías entreguen 120 mA, la corriente corta (caída de voltaje a cero) será de ~ 12-15 mA.

Así que elimine su proyecto y comience de nuevo, con los chips CMOS como sugirió Kevin y una batería diferente.

    
respondido por el Ale..chenski
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Intenta buscar reguladores de voltaje. Los reguladores de voltaje lineal pueden hacer el trabajo de reducir el voltaje, pero la diferencia de voltaje entre el voltaje de entrada y el voltaje de salida del regulador lineal se disipa como calor. Si desea un regulador de voltaje eficiente, intente cambiar los reguladores de voltaje como el Convertidor Buck.

    
respondido por el Guy Lee

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