Повышающий преобразователь на MCP1640
Преобразователь позволяет эффективно использовать остаточную энергию даже глубоко разряженных аккумуляторов или батарей. Обычно используют стандартную батарею типа 2хАА с номинальным напряжением 3 В. Приборы могут работать только до тех пор, пока напряжение на ней составляет порядка 2 В, после чего элементы попросту выбрасывают.
Представленная схема дает возможность использовать остаточную энергию батареи. Например, приборы могут работать до тех пор, пока напряжение на ней снизится до 0,65 В.
В таблице представлены результаты измерений для одной алкалиновой батареи АА в 1,5 В при выходном напряжении 5 В. Нагрузкой служил светодиод, соединенный последовательно с резистором R= 330 Ом, при этом выходной ток преобразователя составлял 8 мА. Только за 50 часов непрерывной работы напряжение батареи упало ниже минимального значения напряжения.
| Время, час. | Uвх, В | Uвых, В | Uсв, В |
| 0 | 1,540 | 5,000 | 2,950 |
| 1,5 | 1,470 | 5,000 | 2,945 |
| 19 | 1,275 | 4,980 | 2,930 |
| 22 | 1,259 | 4,980 | 2,930 |
| 24 | 1,250 | 4,980 | 2,930 |
| 26 | 1,235 | 4,980 | 2,930 |
| 33 | 1,184 | 4,980 | 2,930 |
| 43 | 0,927 | 4,980 | 2,930 |
| 50 | 0,680 | 4,975 | 2,930 |
| 68 | 0,470 | - | - |
На графике представлена зависимость эффективности (КПД) преобразования от выходного тока для трех разных напряжений батареи.
P. Witczak. Elektronika praktyczna. 2011, № 1, S. 43
Есть другие микросхемы.
Да и как вы повысите напряжение с током 1А без катушки?
Проблемы может вызвать высокая частота преобразования - 500кГц. Люди, повторившие эту схему, жалуются на необходимость тщательного подбора деталей и мотажа. При массовом производстве это решить проще, при любительском, когда делаются единичные экземпляры, трудоемкость может оказаться слишком высокой. Кроме того, здесь могут работать только гальванические элементы, аккумуляторы будут убиты из-за полной разрядки.
Если эта микра даже в Москве дефицит, в Волгограде её найти будет практически невозможно. Интересно, сколько она стоит?
И вопрос ко всем москвичам, извиняюсь,.не в тему. Бывают ли в Москве транзисторы КП809А, КП931А и КП948? Реально ли их вообще найти?
Резистором R2 можно выставить другое напряжение
Странно: выходит что ёмкость у Вашего щелочного элемента АА при токе 25 мА всего 1,25 Ач. Но согласно тестам самая худшая ёмкость для элемента АА ТРОФИ ALKALINE при токе даже в 100 мА и конечном напряжении в 0,7 В - 2,2 Ач - это энергия 8,75 кДж (максимум - 10,89 кДж ENERGIZER MAXIMUM) (ссылку не даю, ибо администрация считает это рекламным спамом). Выходит что кпд устройства чуть больше 50%?
Я вот тоже не понимаю зачем нужно 3,3 В да ещё при таком смешном токе? Питать пульты дистанционного управления? В походах более практично напряжение в 5 В и током чуть больше... на пару-тройку порядков...
По моим расчетам емкость батарейки 3Ач.
Откуда 3,3В ?
Uвх = 1,2 В Тест элементов АА
Uвых = 5 В
Iвых = 8 мА
t = 50 часов
u - кпд
_________________________
Pвх =u Pвых - мощность
Qвх =u Qвых - ёмкость
Pвых = Uвых Iвых = 5х8 = 40 (мВт)
Qвых = Pвых t = 40х50 = 2000 (мВтч)
Но я считал что Pвх = Pвых
1,2 В х 8 х 3 х 50 = 1440 (мВтч)
8 х 3 - потому что входное напряжение в три раза ниже выходного, а передаваемая мощность должна оставаться меньше входной! Так что с учётом кпд...
З,3 В
На Митинском рынке сейчас КП931А, КП948А,Б,Г по 20руб, КП809А в Элеконт 236 руб, в Платане 230 руб.
При токе в десятки мА и более разрядные кривые при истощении батареи уходят вертикально вниз и увеличение продолжительности работы будет очень мало - несколько процентов. Для малых токов кривые разрядки более пологие, поэтому выигрыш будет больше. Отсюда эта схема эффективна для маломощных устройств. По этой же причине невыгодно делать устройство в котором 1 элемент будет заменой двум или трём (3 или 4,5 В). Для 3 В будет удобнее просто поставить 2 элемента вместо 1 элемента и этой схемы. Места они займут одинаково, время работы будет больше, а стоимость гораздо меньше.
На мой взгляд, единственное выгодное применение этой схемы - это когда два гальванических элемента плюс эта схема заменяют два гальванических элемента. Выигрыш во времени работы для маломощных устройств. И только в том случае, когда замена элементов питания крайне затруднена по организационным причинам. Впрочем, возможно, проще, надежнее и дешевле в этом случае просто поставить более емкие элементы питания.
Аргументом в пользу этой схемы может являться случай, когда нагрузка очень чувствительна к напряжению питания и его изменение недопустимо.
После преобразователя имеем мощность 5*0,008=0,04 ВА.
До преобразователя мощность 0,05 ВА, потому что КПД=0,8 (из графика в статье).
Теперь определяем средний ток I=E/U
А вот тут то и облом! Напряжения то мы не знаем! Люблю я математику...
Домножаем числитель и знаменатель на Δt.
I=E*Δt/(U*Δt).(1)
U*Δt считаем по площади фигуры под разрядной кривой. Получаем 77 Вч.
Подставляем в формулу (1):
I=0.05*50/77=0.032 А
Емкость батарейки С=I*Δt=0.032*50=1.6 Ач
Откуда эти данные?
Самое смешное что элементы LR06 (АА) имеют ёмкость при токе менее 100 мА БОЛЕЕ 2,2 Ач. Вот результаты теста
Цитата:
Смотрю на свой КПК iPAQ214 и говорю ему: "Извини брат, Gruffi ни от комплектного зарядника 5 В 2А, ни от USB порта не разрешает твой аккумулятор заряжать!"
Прикинем для выхода 5В: выходной ток по даташиту 350 мА при выходе 5В и входе 3,3В, пределы входного напряжения 0,65 - 5В. Это соответствует изменению сетевого напряжения 50 - 389В. Конечно, из-за потерь на сопротивлении обмоток трансформатора и диодах этот интервал будет гораздо более узким, но, тем не менее, достаточным.
Цитата: " На Митинском рынке сейчас КП931А, КП948А,Б,Г по 20руб, КП809А в Элеконт 236 руб, в Платане 230 руб. "
Спасибо за инфу, значит, всё-таки есть, это хорошо. У нас о них и не слышали
Упс...ошибочка вышла...
Получаем 55,5 Вч
I=0.05*50/55,5=0.045 А
Емкость батарейки С=I*Δt=0.045*50=2,25 Ач
Чем ниже входное, тем сложнее получить высокий КПД. Но с современной элементной базой вполне достижима величина 97-98%.
К примеру, если на переходе теряется 0.1В в схеме с 10В, то это будет всего лишь 1%
А если на переходе теряется те же 0.1В при питании 1В, то это уже будет 10%
Потери в проводниках, конечно, существуют и снижают КПД, но это поправимо - смотря как разведёшь плату, какие возьмёшь провода и т.д.
Однако, более существенные потери - на ключевом элементе преобразователя (это имел в виду МАСТЕР) - если это биполярник, то придётся искать такой, у которого наименьшее напряжение насыщения (например, КТ817Б2 - 0,1 В).
Но если преобразователь на микре без внешних транзюков (как в данном случае) и ключ внутри микры, то всё зависит от иженеров-разработчиков, мы здесь уже ничего не поделаем, увеличение сечения проводов мало что даст.
Это при каком же токе? Вообще то при токе коллектора в 1 А - 0,6 В
Ну так есть полевики с очень маленьким сопротивлением открытого канала...
И если в высоковольтных схемах КПД приближается к 100%, то в низковольтных этого никак не добиться.
==================================
Это при каком же токе? Вообще то при токе коллектора в 1 А - 0,6 В
Ну так есть полевики с очень маленьким сопротивлением открытого канала...
КТ817Б2 - 0,1 В).
==================================
Это при каком же токе? Вообще то при токе коллектора в 1 А - 0,6 В
Ну так есть полевики с очень маленьким сопротивлением открытого канала..."
Видимо, при малом токе. Не знаю, откуда автор эту информацию взял, я привёл то, что было написано в РАДИО. Это была статья про преобразователь для СИД, работающий от 1,5 В.
Так вот, заявленный КПД этого преобразователя - 80%. СИД на 20 мА, значит, ток транзистора 50 мА.
Следовательно, достижим неплохой КПД и при таком напряжении.
Цитата: "И что? Я привел пример, почему именно в низковольтных преобразователях КПД низкий.
И если в высоковольтных схемах КПД приближается к 100%, то в низковольтных этого никак не добиться."
Почему же в даташите на обсуждаемую микру заявлен КПД 96%?
Выходит, враньё и реклама?
Видимо при постоянном входном напряжении в 3 В...
кинь скриншот в личку
Тег
[quote]Текст цитаты[/quote]
МАСТЕР, а чего не сделаешь как на форуме? Воткнул в окошко - и готово...
Ты ж давно уже собирался переделать редактор?
Вот используемых на сайте.