Хороший способ обеспечить напряжение 9 В / 5 В с батареями, когда потребляемый ток относительно высок?

У меня есть проект (дверной замок) с MCU/LCD/клавиатурой и соленоидом (замком), соединенными вместе. MCU, ЖК-дисплей и клавиатура работают от 5 В, а соленоид работает от 9 В.

Я хотел бы обеспечить питание от батареи, поэтому изначально я думал о том, чтобы получить батарею на 9 В для питания соленоида и использовать регулятор LM7805 для подачи 5 В на микроконтроллер, ЖК-дисплей и клавиатуру. Проблема в том, что в режиме ожидания компоненты 5 В потребляют около 100-130 мА тока, а соленоид потребляет около 500 мА при активации (около 5 секунд), так что потребляемый ток составляет 630 мА. Я предполагаю, что батарея станет либо очень горячей, либо ограничит ток.

Какова хорошая стратегия обеспечения постоянного напряжения 9 В / 5 В с высоким током при минимизации размера батареи? Здесь может работать что-то вроде автомобильного аккумулятора, но они слишком велики, чтобы поместиться в коробке.

Редактировать: Компоненты обычно питаются от настенного адаптера переменного / постоянного тока. Я пытаюсь создать систему резервного питания от батарей, очень похожую на показанную здесь ( http://www.electroschematics.com/6279/battery-backup-circuit/ ), чтобы дверной замок оставался в рабочем состоянии при отключении питания переменного тока. для любой причины.

Как часто вы включаете соленоид? 5 секунд каждые ??? Кроме того, у него другое рабочее напряжение после запуска?
Должен ли соленоид питаться все 5 секунд? Соленоиды ISTR, которые вы просто включаете для переключения между состояниями ...
Это точно электромагнитный двигатель? На эти штуки забавно смотреть в действии.
@jonk Это действительно электромагнитный двигатель. adafruit.com/product/1512
Это для дверного замка, поэтому соленоид активируется только тогда, когда пользователь хочет открыть замок, поэтому это будет не очень часто. Однако при его активации замок остается открытым в течение 5 секунд.
Насколько я могу судить, это не двигатель, а просто соленоид. Это электромагнитный двигатель: youtu.be/ISZ_iVWcqeI?t=231
@jonk Упс. я отредактирую свой пост
Спасибо. Теперь все намного яснее. Вы будете использовать переменный/постоянный ток в обычном режиме, но вам нужна система резервного питания от батарей. Я полагаю, это какая-то панель с кодовым доступом, и вы не можете позволить себе ограничить доступ, если отключится электричество.
@jonk Совершенно верно.

Ответы (3)

Если у вас не работает переменный ток, я помню, что в Radio Shack были перезаряжаемые аккумуляторы, способные работать с необычно высоким током.

Другой идеей было бы просто использовать несколько батарей параллельно.

Редактировать: На самом деле, лучше было бы поставить суперконденсатор на батарею, чтобы справиться с нагрузкой при срабатывании соленоида. Поместите резистор между батареей и крышкой, чтобы ограничить ток батареи. Рисунок LM7805 требует входного напряжения не менее 7,5 В в течение 5 секунд, поэтому мы имеем:

е − т р С "=" 7,5 9

где t = 5. Решение для RC:

р С "=" т − п ⁡ 7,5 9 "=" 27,4

Для половины ампера и 9 В R = 18 Ом, поэтому C = 1,5 Ф.

Кто-нибудь проверит мою математику и рассуждения? Я только возвращаюсь к электронике, не занимался этим годами.

Обычно вы предполагаете, что существует какое-то необходимое напряжение, ниже которого вы не можете опускаться, а также что сама батарея не всегда имеет идеальные 9 В - даже если она состоит из элементов C или D. Но это другая тема. Итак, если вы предполагаете, что можете принять падение в полвольта, то С ≈ я Δ т Δ В или около 5 F, я думаю. На самом деле нет необходимости работать с экспонентами для чего-то подобного. Это 22,5 Дж для соленоида в течение 5 с. Цоколь 5 F будет иметь около 202 Дж при 9 В и около 180 Дж при 8,5 В.
Я решил просто пойти дальше и использовать для этого 6 аккумуляторов типа AA. При потреблении тока в режиме ожидания 2500 мАч при 100 мА его хватит примерно на 24 часа, что для меня достаточно.

Я думаю, что для минимального непрерывного тока 100 мА единственный практичный способ питания системы - это питание от сети переменного тока с подходящим источником питания для выработки 9 вольт при 1 ампер и преобразователем постоянного тока для снижения 9 вольт до 5 вольт. для микроконтроллера и т.д.

Если я правильно понимаю проект, ваше устройство будет нормально питаться от сети переменного тока. Если электричество отключится, резервная батарея временно подаст питание на систему, чтобы вы все еще могли войти в дверь.

Батарейка 9В подойдет. Аккумулятор LiPo или LiIon лучше.

  • Определите, питается ли устройство от сети переменного тока или от резервного аккумулятора.
  • Если устройство питается от резервного аккумулятора, отключите дисплей и переведите MCU в спящий режим с низким энергопотреблением. Это должно снизить энергопотребление до диапазона микроампер, если вы используете современный микроконтроллер.
  • Почти любая щелочная батарея 9 В или литиевый элемент могут безопасно обеспечить 500 мА для питания вашего соленоида.
  • Импульсные регуляторы более эффективны, чем линейные регуляторы (в данном случае до 40 %), и значительно увеличивают срок службы батареи.
  • Для повышения надежности используйте перезаряжаемый литиевый элемент, который заряжается от сети переменного тока при включенном питании. Таким образом, вам никогда не придется помнить о замене батареи.

Просто помните, что резервная батарея — это аварийный вариант. Вы можете жить без дисплея и использовать прерывания для экономии энергии. Будем надеяться, что ваша сеть переменного тока достаточно надежна, чтобы система редко нуждалась в резервном питании.

Хороший способ обеспечить напряжение 9 В / 5 В с батареями, когда потребляемый ток относительно высок?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v