Bisakah saya mengurangi tegangan dari 3.3V ke 1.8V menggunakan baterai 1.5V?

Saya berinteraksi dengan EEPROM yang berfungsi melalui SPI di 1.8V; sayangnya saya tidak memiliki sumber listrik 1.8V di sekitar dan menjadi proyek akhir pekan ini, saya ingin menyelesaikannya tanpa pergi ke toko.

Saya meminta saran seorang teman yang ahli dan dia menyarankan agar saya dapat memasang baterai 1.5V AA di sirkuit untuk mendapatkan 1.8V.

Apakah ini konfigurasi suara? Saya seorang pemula tetapi oleh firasat saya merasa ada sesuatu yang salah, khususnya mengenai intensitas saat ini.

Sunting 1: Saya tahu ini adalah ide yang buruk, tetapi saya meminta di sini untuk tahu mengapa . Saya tidak dapat menemukan pertanyaan serupa, jadi saya percaya akan bermanfaat jika ada di sini sebagai pengingat mengapa tidak mengejar ide-ide buruk seperti ini. Saya akan menerima jawaban dengan penjelasan mengapa tidak melakukan ini. Saya tahu itu harus dilakukan dengan regulator tegangan, saya bertanya apakah mungkin tanpa itu, jadi jawabannya bisa ya / tidak dengan penjelasan. Saya juga penasaran untuk membaca tentang siapa saja yang berpikir itu mungkin.

Sunting 2: bagi mereka yang tertarik pada penarikan daya, EEPROM adalah Winbond W25Q64FW dan saya akan menggunakannya melalui level shifter TXB0108 (sisi B). Sebagai catatan, saya tidak pernah mencoba sirkuit ini (khususnya setelah jawaban / komentar yang saya terima) tetapi saya tetap sangat tertarik membaca apa yang mungkin atau tidak.

TL; DR; Teman Anda memberi tahu Anda cara menghancurkan baterai, yang berpotensi dengan kekerasan. Gunakan sirkuit regulator tegangan yang tepat sebagai gantinya.

Baterai tidak dirancang untuk digunakan regulator tegangan. Meskipun benar bahwa dalam dunia ideal, rangkaian yang Anda usulkan akan berfungsi (bagaimanapun juga, baterai ideal menurunkan tegangan pengenalnya pada setiap arus), dalam praktiknya hal-hal sedikit berbeda.

Semua arus yang ditarik dari suplai 1.8V harus mengalir dari suplai 3.3V, ke terminal baterai +, kemudian keluar dari terminal baterai. Ini berlaku mendorong arus pengisian ke baterai. Baterai bertindak sebagai beban.

Ada alasan mengapa baterai memiliki peringatan "Jangan Isi Ulang" yang tercetak di atasnya, mengisi daya baterai dapat menyebabkan ventilasi, dengan cara yang berpotensi kekerasan. Jelas yang berantakan.

Sekarang Anda akan bertanya-tanya, tetapi bagaimana jika saya menggunakan baterai isi ulang. Awalnya, mungkin akan berfungsi dengan baik. Namun tegangan output akan turun saat baterai terisi.

Tegangan pada baterai akan terus meningkat sampai 3.3V penuh jatuh di atasnya, atau baterai rusak oleh pengisian tegangan yang berlebihan.

Bagaimanapun, ini tidak akan memberi Anda tegangan keluaran yang stabil, karena tegangan sel akan bervariasi dengan arus yang ditarik oleh beban. Sangat sedikit berbeda menggunakan resistor sebagai regulator, yang tidak bekerja dengan baik.

Solusi yang tepat adalah dengan menggunakan rangkaian regulator tegangan. Ada banyak desain. Regulator shunt menggunakan dioda Zener, IC Regulator Linier (mis. LM317), regulator tegangan seri transistor.

Biarkan saya menunjukkan kepada Anda mengapa ini adalah ide yang buruk untuk menggunakan baterai dengan cara ini. Simulasi berikut menunjukkan contoh dengan beban 100mA. Seperti yang Anda lihat ini memaksa arus 100mA mengalir di baterai juga.

Jika Anda menggunakan baterai alkaline, hal ini akan menyebabkan tindakan pengisian yang akhirnya menyebabkan baterai memanas dan dapat meledak atau sekurang-kurangnya meledak oleh segel.

Jika Anda mencoba teknologi baterai yang dapat diisi ulang seperti jenis litium, baterai akan segera terisi daya berlebih dan ini bahkan cenderung terbakar ketika daya baterai diisi terlalu banyak.

Ada cara yang aman untuk menggunakan baterai untuk mengatur tegangan output di sirkuit seperti ini. Jika Anda dapat mengevaluasi persyaratan arus beban dengan hati-hati, maka Anda dapat menempatkan resistor pemberat di baterai seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Anda harus mengukur ballast resistor sehingga arus baterai selalu mengeluarkan baterai saat arus beban berubah dari nol ke arus maksimum berapa pun yang dibutuhkan oleh beban Anda. Saya telah menunjukkan nilai yang sesuai untuk memuat hingga 50mA.

Dengan cara ini baterai beroperasi sebagai pengatur shunt. Resistor ballast boros energi baterai tetapi mencapai sasaran OP tentang cara mendapatkan 1.8V untuk aplikasi satu kali yang cepat.

Terlihat, di atas kertas, seperti itu, tapi ...

Tegangan output pengaturan ini mungkin sedikit kurang dari yang Anda harapkan. Baterai dapat menghasilkan 1.5V di bawah beban nominal, tetapi untuk menggerakkan arus balik ke dalamnya mungkin memerlukan potensi tambahan kecil, yang di sirkuit Anda, akan datang dengan mengorbankan tegangan output.

Terlepas dari itu, apa yang membuat ini ide yang buruk (berpotensi berbahaya) adalah bahwa ketika Anda menjalankan arus pengisian daya ke baterai sekali pakai, Anda memaksakan reaksi kimia terjadi di dalam baterai yang tidak pernah dirancang. Reaksi yang mungkin terjadi adalah pembentukan panas dan gas yang mudah meledak yang tidak dapat dibuang oleh sel. Hal ini dapat menyebabkan penumpukan tekanan sampai sel pecah (meledak), melepaskan bahan kimia yang berpotensi berbahaya, korosif, dan / atau mudah terbakar.

Bahkan menggunakan baterai yang dapat diisi ulang dengan cara ini adalah ide yang buruk, karena tegangan di terminalnya akan bervariasi sesuai dengan status pengisiannya, memberikan Anda tegangan output yang tidak terlalu dapat diprediksi, dan sekali lagi, Anda berisiko menagihnya dengan potensi yang sama. konsekuensi; pengisian yang berlebihan biasanya menyebabkan (lagi) reaksi kimia terjadi yang baterai tidak dirancang. Rechargeables hanya mengisi daya dengan aman di sirkuit yang dirancang dengan tujuan itu dalam pikiran.

Apakah Anda yakin teman Anda tidak menyarankan ini?

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Baterai alkaline 1.5V lebih dekat ke 1.65 saat terisi penuh dan tidak di bawah beban tinggi. Dan itu mungkin cukup dekat dengan 1.8V untuk memenuhi kebutuhan Anda. Lihat lembar spesifikasi. Atau jika ini adalah proyek hobi yang tidak penting, mungkin Anda hanya membangunnya dan melihat apakah itu berhasil.

Atau mungkin sarannya adalah:

^{mensimulasikan rangkaian ini}

Salah satu dari pendekatan ini akan berhasil. Berbeda dengan pengaturan yang telah Anda buat, mereka tidak bergantung pada menjalankan baterai "mundur" untuk mengisinya.

jika arusnya rendah, dan 3v3 Anda memiliki drive yang cukup, cukup gunakan pembagi resistif- katakanlah 83r ke + dan 100r ke gnd. Titik pusat akan memberi Anda 1v8. Ya, itu akan terkulai saat Anda menggambar saat ini dan jangka panjang itu jahat. Tetapi itu akan bekerja untuk beberapa siklus yang Anda butuhkan. Nilai reisitor dapat diskalakan untuk mencocokkan dengan apa yang Anda miliki.

Seperti dijelaskan oleh jawaban lain, hal terpenting yang harus Anda pahami adalah Anda mengisi baterai ini secara tidak sengaja. Dengan asumsi baterai tidak dirancang untuk diisi daya, Anda mengharapkan beberapa nyala api pada penggunaan yang berkepanjangan.

Alih-alih metode ini, ada banyak metode yang memanfaatkan "Regulator Tegangan". Lihatlah LM334 sebagai gantinya. Dengan biasing resistor yang tepat, Anda bisa mendapatkan output 1.8V sempurna.

Ingat, EEPROMs mungkin berperilaku salah jika sumber daya tidak stabil. Anda mungkin membuat kepala Anda bingung karena kesalahan sederhana Anda karena tidak memilih sumber daya yang tepat.

Bebas dari masalah baterai:

Jika Anda memiliki pilihan dioda silikon dan / atau LED, ini dapat digunakan untuk mencapai jenis penurunan tegangan yang Anda butuhkan. Anda mungkin ingin beberapa resistor paralel ke IC untuk mendapatkan tegangan maju dioda ke bagian stabil dari kurva.

Pikiran bahwa sebagian besar IC sama sekali tidak tahan didorong oleh tegangan input yang melebihi tegangan suplai mereka.

Jika ini adalah proyek hacking akhir pekan, saya akan mengatakan jawabannya adalah YA ANDA BISA , sampai Anda bisa sampai ke toko pada hari Senin.

Meskipun Anda akan mengisi daya baterai pada saat yang sama, EEPROMS tidak menarik banyak arus, sehingga Anda akan mengisi daya baterai pada arus yang rendah. Saya sudah melakukannya sendiri meskipun bukan untuk EEPROMS. Kalau tidak, apakah Anda memiliki dioda 1,5 zener zener di sekitar?

NB: Pastikan juga untuk memutuskan pasokan 3.3V sebelum mematikannya, jika tidak, Anda mungkin akan memasok -1.5V ke EEPROM :)