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
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