Где разместить переключатель включения/выключения в цепи с несколькими напряжениями?

Схема цепи с несколькими батареями и несколькими напряжениями

У меня есть простая установка Arduino, в которой мне нужно подать 3,3 В Arduino с адекватной мощностью — и в то же время обеспечить более высокое напряжение для датчика, которому требуется 5 В.

Питание Arduino осуществляется в обход регулятора (через VCC, а не через контакт RAW) . Таким образом, подключение его к 3 из 4 батарей обеспечивает диапазон примерно 4,5–2,7 В в течение всего срока службы батарей. (Допуск для ATMega 328P составляет от 1,8 В до 5,5 В)

Датчику требуется минимум ~ 4,5 Вольт (до 12 В и более), и я решаю эту проблему, добавляя еще одну батарею, добавляя напряжение до 6 В (3,6 В, когда батареи разряжены, поэтому он начнет работать неустойчиво раньше) .

Где мне разместить переключатель в такой цепи с несколькими батареями и несколькими напряжениями?

Наличие его на VCC / положительных линиях означало бы, что мне нужен переключатель, который отключает / соединяет две линии одновременно, двухполюсный переключатель с одним направлением (DPST).

Наличие переключателя на GND /минусовой линии разорвет цепь, но я читал, что подключение VCC сначала (что фактически сработает) является плохой практикой и может привести к повреждению компонентов (что, похоже, не так в моем случае, я пробовал, но все же..). И будет ли это как-то разряжать батареи?

Пожалуйста,

пока не предлагаю менять схему вообще, например с повышающим преобразователем для датчика. Мне нужно снизить колебания напряжения в его цепи (я думаю) простым способом. Я пропустил радио в схеме выше. TX может привести к падению напряжения и нарушить работу датчика. Кроме того, использование Arduino при напряжении 5 В с повышением напряжения для всей схемы, похоже, не вариант. Добавленная батарея для датчика выравнивает напряжение и/или шум (?) в цепи, он просто работает (по крайней мере, с моей точки зрения новичка), а один монолитный источник питания, по моим тестам, не работал. Что-то из повышения также потревожило датчик, и мои эксперименты по пробам и ошибкам с конденсаторами не решили эту проблему. Кроме того, больше назад и вперед: наличие Arduino за регулятором означает, что я не могу измерить батарею.без внешнего делителя напряжения.

Просто небольшой побочный вопрос:

Я измерил, что 3 батареи разряжаются немного быстрее, чем одна «сенсорная батарея». Означает: добавленная отдельная батарея всегда будет иметь напряжение выше группы из трех. Это безопасная схема? Или в какой-то момент будет что-то вроде обратного напряжения ? Или мои батареи расплавятся, когда они станут более разрозненными/несбалансированными?

Считается плохой практикой соединять элементы последовательно, а затем подключать разные нагрузки к середине аккумуляторной батареи по причинам, которые вы уже поняли в последнем абзаце. Если вы настаиваете на том, чтобы придерживаться плохих практик, вы столкнетесь с этими проблемами без особого обращения.
Не делай этого. Используйте LM1117, чтобы снизить напряжение с 5 В до 3,3 В, или используйте импульсный стабилизатор, если вам важна эффективность.
LM1117 (на самом деле любой LDO) был бы лучше для шума по сравнению с импульсным стабилизатором. Тоже проще и дешевле.
Я нашел эту установку загрузки с несколькими битами / касаниями здесь , Иво, который кажется знающим мастером . Это просто плохая практика (но с этим можно жить) или плохая практика (читай как «опасная») с щелочными/никель-металлогидридными батареями?
Это определенно опасно для некоторых типов элементов, особенно для литий-полимерных. Сильная ячейка будет продолжать пытаться протолкнуть ток через мертвую в направлении, которое не заряжает ее, а разряжает, что не очень хорошо.
@Toor: ..а с щелочным? Или на макс. NiMh/LSD-NiMH (Энелупы)? ок , или "даже это опасно" ? .. Кроме того, размыкание цепи «в земле» разряжает батареи «не так», как если бы DPST был на плюсе?
Что касается щелочных аккумуляторов, я не знаю, опасны ли они, поскольку для того, чтобы они загорелись, требуется изрядное количество, но такая установка может привести к повреждению батарей. Проблема с током отключения в заземляющем тракте заключается не в разрядке аккумуляторов; Это связано с последовательностью включения/выключения подключенных к нему цепей. Это также создает больше шума, поскольку у вас есть дополнительное сопротивление на пути заземления, которое все схемы используют в качестве опорного напряжения.
Если элементы на 1,5 В, вы получите 4,5 В для микросхем на 3,3 В и 6 В вместо 5 В. Если элементы разряжены до 0,9 В, вы получите 2,7 В вместо 3,3 В и 3,6 В вместо 5 В. , Когда элементы разряжены только до 1,1 В каждый, вы получаете 3,3 В, но 4,4 В вместо 5 В. Вы должны использовать регуляторы напряжения на 3,3 и 5 В и около 8 элементов последовательно, чтобы иметь возможность разрядить элементы до 0,9 В. или 0,8 В.
@Uwe: да, я не выжимаю батареи на 100%, но не из-за Arduino, который довольно хорошо выровнен: стандартное БПК на моем Arduino составляет 2,7/2,8 В, и я питаю его через 3x 1,5 В (= поэтому отрезать, когда все они @ 0,9 В). Датчик является узким местом. Он перестанет работать при напряжении 4,5 В, поэтому весь пакет перестанет работать, когда среднее значение батарей будет ~ 1,12 В.

Ответы (1)

В настоящее время это не полный ответ, но он может вам немного помочь.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Рисунок 1. Перерисованная схема с правильной ориентацией батареи и обычным расположением компонентов для удобства чтения.

схематический

смоделируйте эту схему

Рисунок 2. (a) Обычный и правильный способ переключения двойного источника питания. (b) Переключение отрицательного вывода 1,5 В постоянно подключено между двумя микросхемами.

Другие указали на проблемы, которые может вызвать создание двойного источника питания с батареями. Это не очень хорошая идея. Гораздо лучше иметь один источник питания и регулятор LDO.

В схеме B, когда переключатель выключен, «микро» также имеет обратную полярность 1,5 В на своих контактах питания.
Спасибо, Хоуи. Оно может находиться в диапазоне от 0 до -1,5 В в зависимости от относительной проводимости каждого устройства. В любом случае, это беспорядок.
Я думаю, что рисунок 2а в порядке, за исключением неравномерного разряда батареи.
О, чувак, я даже не заметил этой проблемы с (б).
@Transistor: несколько проблем с 2b)! Но рисунок 2а) в порядке с точки зрения переключателя. Понял. Мне нужен переключатель DPST.
@Transistor: Можете ли вы добавить свой собственный 2c о том, насколько опасна моя «плохая установка с несколькими ответвлениями» с щелочными элементами AA или AAA? Я нашел этот пост , и он заставляет меня думать, что профиль разряда моей плохой схемы может быть похож на распространенные недостатки «дешевой игрушки или потребительского товара» или даже на отклонения в производстве летучих мышей. А так должно быть нормально. Моя схема загорится? Какую разницу в напряжении (здесь цифровой мультиметр) между моими батареями можно считать «сохраняющим дисбалансом» для щелочных аккумуляторов?
Признаюсь, у меня не было сил подробно прочитать ваш вопрос. Это было немного долго. Я никогда не слышал, чтобы щелочь действительно загоралась, но, вероятно, где-то они есть. Моя главная цель с ответом состояла в том, чтобы прояснить ваше мышление и сделать вашу схему понятной.
Где разместить переключатель включения/выключения в цепи с несколькими напряжениями?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v