Saat menggunakan baterai untuk menggerakkan beban melalui pengatur tegangan, apakah lebih baik menaikkan tegangan dari dua baterai secara paralel, atau menurunkan tegangan dari dua baterai secara seri? Jika tidak ada jawaban absolut, apakah ada aturan umum (atau seperangkat aturan) untuk memutuskan mana yang terbaik untuk situasi tertentu?
Apakah ada kasus menarik di mana tipe sirkuit tertentu menghasilkan tren? (pun tidak dimaksudkan)
Jawaban:
Menggunakan konverter step-up menawarkan keuntungan karena dapat menggunakan baterai yang tidak terisi sebagian yang tegangan outputnya jatuh di bawah tegangan operasi perangkat Anda, tetapi menawarkan kelemahan mengekspos perangkat terhadap kerusakan jika tegangan baterai melebihi level yang diharapkan (mis. jika perangkat 3,3 volt Anda mengoperasikan dua baterai AA dan memiliki colokan listrik 3 volt ke mana seseorang menyambungkan pasokan 5 volt), dan meningkatkan penarikan baterai ketika baterai habis (yang pada gilirannya meningkatkan risiko yang baterai yang dapat diisi ulang akan rusak, atau baterai yang tidak dapat diisi ulang akan "bocor" (yaitu cairan kimia korosif). Selain itu, untuk yang lebih baik atau lebih buruk, umumnya akan menyebabkan perangkat terus bekerja secara normal seiring usia baterai, hingga tiba-tiba baterai mencapai titik di mana mereka berhenti sama sekali.
Menggunakan konverter step-down menawarkan kekebalan yang lebih besar terhadap tegangan lebih input, dan akan menyebabkan tegangan yang diumpankan ke sirkuit utama turun begitu tegangan baterai melorot terlalu banyak. Dalam banyak kasus, ini akan menyebabkan perangkat mulai bekerja kurang baik seiring usia baterai - kadang-kadang hal yang baik, dan kadang-kadang hal yang buruk. Perilaku seperti itu mungkin menjadi hal yang buruk jika perangkat menjadi tidak berguna segera setelah kinerjanya mulai menurun, tetapi mungkin menjadi hal yang baik jika perangkat tetap agak berguna, dan jika pengguna mungkin tidak ingin harus mengganti baterai pada waktu yang tidak terduga.
Jangan menaruh baterai secara paralel. Tingkat pengisian dan perilaku voltase mereka bukan peristiwa yang identik jika mereka memiliki model yang sama. Ini karena proses pembuatannya.
Jika Anda menghubungkannya secara paralel, desain Anda memaksakan tegangannya sama. Ketika desain dimatikan, baterai dengan tegangan yang lebih tinggi akan dibuang ke yang dengan tegangan lebih rendah. Jika teknologi baterai yang dipilih tidak memungkinkan pengisian, energi ini hilang. Setelah beberapa waktu tegangan akan sama dan hilangnya energi akan berhenti. Tetapi jika gangguan eksternal ditambahkan, seperti kenaikan suhu, tegangan sel baterai akan berbeda lagi dan sebagian energi akan hilang, lagi.
Inilah sebabnya mengapa Anda tidak boleh menghubungkan sel baterai secara paralel. Dan jika Anda merekayasa balik perangkat bertenaga baterai, mereka selalu terhubung secara seri.
Tidak ada langkah konversi yang terbaik untuk beban berat. Dapatkan kecocokan untuk baterai dan beban untuk kerugian yang lebih rendah. Umumnya beban tegangan yang lebih tinggi menghemat kehilangan tembaga dan tembaga jika distribusi daya angkut yang lama.
Untuk redundansi operasi sel paralel lebih baik. Baterai yang lebih kuat menghasilkan lebih banyak daya hingga cocok dengan baterai yang lebih lemah. Namun secara seri baterai yang lebih lemah selalu membatasi daya.
Kecuali jika tegangan sel baterai terlalu rendah untuk dikonversi secara efisien, pertimbangkan dua sel 7.6V dengan karakteristik berbeda yang ditunjukkan oleh ESR untuk masing-masingnya. Menggunakan beban daya yang cocok, perhatikan bahwa pengaturan seri memberikan daya yang lebih rendah untuk beban karena sel yang lebih lemah (ESR lebih tinggi) mengurangi daya yang tersedia untuk beban.
Juga perhatikan ini hanya berlaku untuk sel yang dapat diisi ulang yang menyamakan tegangan selama pengisian. Sel-sel primer tidak akan digunakan dengan cara ini karena mereka akan saling berhadapan. Daya tahan baterai dengan ESR lebih tinggi dan kapasitas A-jam lebih rendah. Di mana baterai memiliki daya yang sangat tinggi dan ESR berkemampuan rendah, resistor eksternal dan untuk pengaturan shunt dan bypass untuk pengaturan seri diperlukan untuk melindunginya. Sel baterai biasanya cocok << 2% tegangan untuk operasi yang baik di berbagai array, seri atau paralel.
