¿Generando una corriente (relativamente) grande desde una batería pequeña a 2 Hz?

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Por lo tanto, me estoy topando con algunos obstáculos y estoy buscando consejo.

Estoy tratando de usar una batería muy pequeña de 6V para proporcionar 1.5 mA a 2 Hz con una carga de ~ 100k.

Tengo la intención de usar un pequeño microprocesador y un BJT / MOSFET para regular la frecuencia y la aplicación de la corriente. Sin embargo, con lo que estoy luchando es cómo lograr este tipo de corriente con una batería tan pequeña. No tengo mucha experiencia práctica con la electrónica. ¿Sería factible usar un condensador para cargar mientras se espera el ciclo de "encendido"? ¿Cómo puedo regular la corriente cuando se descarga el condensador?

Cualquier consejo para comenzar un poco sería muy apreciado. He estado investigando un poco sobre fuentes de corriente constantes y estoy luchando principalmente en el aspecto de la fuente de alimentación. Estoy restringido a una batería muy pequeña para la entrada.

    
pregunta Joshua Granger

1 respuesta

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Entonces, después de un poco de ida y vuelta, vamos a compilar sus requisitos:

  • Fuente de corriente constante 1.5mA
  • equiv. máximo resistencia de carga 100kOhm
  • ciclo de trabajo del 50% a 2 Hz
  • alimentado por batería

Por lo tanto, podemos inferir directamente algunas cosas:

  • Necesitará algún tipo de convertidor de CC / CC para convertir el voltaje de su batería (< 20V) al voltaje que necesitará para pasar de 1,5 mA a 100kOhm; a saber, un convertidor elevador a 150V
  • El consumo de energía de su carga en estado activado. es U · I = 1.5e2V · 1.5e-3 A = 2.25e-1W = 0.225 W. Con el ciclo de trabajo del 50%, eso significa que su batería debe suministrar un promedio de 112.5 mW; eso es mucho más que lo que una celda de moneda Hazlo durante más de un par de segundos.

Normalmente, con corrientes de salida modestas y con raciones de voltaje de entrada / salida menos extremas, los problemas de suministro ascendente a menudo se resuelven invirtiendo las fuentes de alimentación en modo de conmutación o topologías de refuerzo simple. Sin embargo, nada cambia el hecho de que necesitará un convertidor de retorno, aquí.

Hay circuitos integrados que ofrecen esa funcionalidad (convertidores de retorno). Por ejemplo, el módulo "simpleSwitcher" de TI LM2858.

Ahora tienes una opción:

  • Genere > 150V y use un sumidero de corriente constante (por ejemplo, un par de transistores en una configuración de "espejo de corriente") descargue exactamente la tensión necesaria para mantener la corriente a una velocidad constante de 1.5 mA
  • Modifique el esquema del convertidor elevador, que normalmente es un diseño de realimentación de voltaje, para que sea un diseño de realimentación de corriente

Ya que estamos basados en baterías, esta última parece la mejor opción.

La conmutación de encendido / apagado de 2Hz se realiza mejor con un simple microcontrolador, o algo aburrido como un NE555 (observe el consumo de energía de esta última opción).

Aún debe tener en cuenta que necesita suministrar un promedio de 112.5W - una sola batería AA suministra 1.5V y tiene una capacidad de aproximadamente 2.8 Ah (según la wikipedia alemana), por lo que tiene una capacidad de 4.2 Wh, y cuatro que necesitarías para llegar a 6V tendrían una capacidad total de 16.8 Wh. Con eso, su circuito, con una muy generosa y generosa eficiencia de conversión incrementada del 70% ejecutaría un mejor caso de ca 11.5 Wh / 0.1125 W ~ = 100 h de eso.

Tenga en cuenta que diseñar un convertidor elevador de este tipo no es trivial: los vuelos de retorno necesitan transformadores de bobinado a medida, y a 150 V, debe asegurarse de no electrocutarse.

    
respondido por el Marcus Müller

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