Регулируется от 9 до 5 В или от 6 до 5 В? Какой из них более эффективен?

У меня есть выбор: 1 батарея Duracell 9 В или 4 батареи AA Duracell. Я хочу отрегулировать напряжение до 5 В с помощью 7805. Из того, что я понимаю, регуляторы напряжения просто преобразуют нежелательную энергию в тепло для достижения регулируемого напряжения.

Мое лучшее предположение об эффективности - использование четырех батареек типа АА, меньше расходуемой энергии и больше мАч. Должен ли я смотреть на падение напряжения для этих разных источников питания?

Мое приложение - это питание MCU во время регистрации данных без частой замены батарей. Было бы лучше иметь самый высокий вариант мАч, но с постоянным напряжением.

Есть ли где-нибудь, где я могу посмотреть, чтобы получить больше информации об этом? Или я могу быть просветленным?

Ни один не хороший выбор.

Как вы говорите, батарея на 9 В будет весьма неэффективной. Батареи на 9 В довольно плохие с точки зрения плотности энергии, и тогда вы потеряете 44% того, что вы получаете в регуляторе.

4 батарейки АА в лучшем случае будут иметь напряжение около 6 В, что значительно ниже того, что требуется регулятору 7805 в качестве входа для обеспечения надежного выхода 5 В. Если вы идете по этому пути, вам нужен регулятор LDO (низкий уровень отсева). Есть много доступных, которые могут регулировать 6 В до 5 В.

Эффективность с 4 батарейками типа АА (83%) достаточно приличная, но проблема в том, что вы не сможете получить полный срок службы этих батарей. Даже для LDO необходим некоторый запас для работы, примерно 300 мВ, хотя вам необходимо ознакомиться с таблицей данных для реальных цифр. Это означает, что ваши 4 батареи должны обеспечивать напряжение не менее 5,3 В, что составляет 1,33 В на элемент. В обычном элементе АА при 1,33 В. все еще остается значительная энергия. Получаемая вами энергия будет использоваться достаточно эффективно, но вы оставите много энергии в батарее.

Так что делать? Есть несколько вариантов:

1. Не используйте 5 В. Почему вы хотите 5 В в любом случае? Современные микроконтроллеры работают от 3,3 В, как и большинство других схем, к которым вы подключаетесь. Они также имеют тенденцию быть более эффективными с точки зрения вычислений / Джоуля, поэтому вы выигрываете и на этом счете. 4 АА в 3,3 В LDO менее эффективны при создании конечного целевого напряжения, но вам, вероятно, понадобится меньше тока, и вы сможете разрядить батареи до конца.

2. Используйте маленький переключатель. Существуют различные микросхемы небольших переключателей, предназначенные именно для этого применения. Микрочип делает несколько хороших, которые я использовал несколько раз, но я не помню номер детали в верхней части моей головы. Проверьте их руководство по выбору. С помощью переключателя вам больше не нужно согласовывать напряжение аккумулятора и напряжение цепи. Теперь вы можете использовать 2 батарейки АА, которые по-прежнему содержат больше энергии, чем одна батарея 9 В, вы можете использовать их энергию эффективно и полностью высосать их. Это вместе с цепью 3,3 В было бы лучшим подходом с точки зрения мощности. Я сделал это сам несколько раз.

Как вы сказали, линейный регулятор 7805 превращает более высокое напряжение в более низкое, а разница рассеивается в виде тепла. Это не очень эффективно, особенно при более высоких напряжениях. Импульсный регулятор гораздо эффективнее.

Что касается использования 4-х АА, при условии наличия щелочных 1,5 В ячеек, а не NiCD / NiMH Rechargeable 1.2 В, у вас будет 6 вольт. 6 Вольт недостаточно для 7805. Лучшим вариантом будет сопоставимый LDO (Low Dropout Regulator). Вы хотели бы / нуждаетесь в таком, который имеет выпадение (минимально необходимое разность напряжений между входом и выходом) менее 1 вольт, потому что вам также необходимо учитывать разрядку батарей до 5,6 В (0,1 В на батарею) или менее после какое-то использование.

Но лучший вопрос, вам нужно 5v? 4 перезаряжаемые батареи 1,2 В дают 4,8 В, что находится в пределах 5 В и рабочего диапазона. Или используйте 3 обычные батареи на 4,5 (или 2 на 3 В), если ваш IC / микроконтроллер имеет более широкий входной диапазон. Возможно, вам даже не понадобится регулятор, в зависимости от ваших настроек.

Другим вариантом будет питание вашего 5 В микроконтроллера от 2 батарей (3 В) с помощью повышающего регулятора, многие из которых имеют КПД от 75 до 90%.

7805 требует 7 В или около того входа для правильного регулирования, чего вы не получите от четырех ячеек АА. Регулятор LDO был бы более разумным. Я бы использовал элементы АА, а не батарею 9 В, они будут работать намного дольше.

Многие современные MCU не нуждаются в регуляторе (он расходует энергию) и могут работать от двух ячеек AA.

При выборе батарей следует стремиться иметь входное напряжение, которое в течение срока службы батареи будет либо всегда выше, либо всегда ниже целевого напряжения. Если вы используете хороший чип импульсного источника питания (и связанные с ним компоненты), вы получите значительно более высокую эффективность, чем с 7805. Если вам нужно пять вольт, использование 9-вольтовой батареи с приличным переключателем позволит вам работать до тех пор, пока батарея в основном разряжена (0,9 вольт на элемент). Если вы думаете о 7805 по соображениям простоты, вам следует вместо этого рассмотреть возможность использования трехконтактного модуля импульсного питания, который предназначен для установки в местах, где обычно используется 7805. 7805 довольно устарел для о любой цели; даже если вы хотите что-то простое и дешевое, использование какого-либо другого линейного регулятора, вероятно, удвоило бы срок службы, который можно получить от 9-вольтовой батареи, прежде чем напряжение +5 начало падать; Переключатель, вероятно, может продлить вещи еще дальше.