Повышение напряжения или понижение напряжения при использовании батарей?

Преимущество использования повышающего преобразователя заключается в возможности использовать частично разряженные батареи, выходное напряжение которых падает ниже рабочего напряжения вашего устройства, но есть и недостатки, заключающиеся в том, что устройство может быть повреждено, если напряжение батареи превышает ожидаемый уровень (например, если ваше 3,3-вольтовое устройство работает от двух батареек типа АА и имеет 3-вольтовый разъем питания, в который кто-то подключает 5-вольтовый источник питания), а также увеличение расхода заряда батареи по мере разрядки батарей (что, в свою очередь, увеличивает риск того, что перезаряжаемые батареи будут повреждены, а неперезаряжаемые батареи будут «протекать» (т. е. выделять коррозионные химические вещества). Это также, к лучшему или к худшему, обычно приводит к тому, что устройства продолжают нормально работать по мере старения батарей, пока они внезапно не достигнут момент, когда они вообще уходят.

Использование понижающего преобразователя обеспечивает большую устойчивость к перенапряжению на входе и приводит к падению напряжения, подаваемого на основную схему, когда напряжение батареи слишком сильно проседает. Во многих случаях это приводит к тому, что устройство начинает работать хуже по мере старения батарей — иногда это хорошо, а иногда плохо. Такое поведение может быть плохим, если устройство становится бесполезным, как только его производительность начинает ухудшаться, но может быть и хорошим, если устройство остается полезным, и если пользователь может не захотеть менять батареи в неожиданное время.

Не ставьте батареи параллельно. Их уровень заряда и поведение напряжения не идентичны, даже если они одной модели. Это связано с производственным процессом.

Если вы соедините их параллельно, ваша конструкция наложит условие, что их напряжения равны. Когда конструкция выключена, аккумулятор с более высоким напряжением будет разряжаться в аккумулятор с более низким напряжением. Если выбранная технология батареи не позволяет перезарядку, эта энергия теряется. Через некоторое время напряжение сравняется и потеря энергии прекратится. Но если добавится внешнее возмущение, такое как повышение температуры, напряжение элементов батареи снова изменится, и снова будет потеряна некоторая энергия.

Вот почему вы никогда не должны соединять аккумуляторные батареи параллельно. И если вы реконструируете устройства с батарейным питанием, они всегда подключаются последовательно.

Отсутствие ступенчатого преобразования лучше всего подходит для тяжелых нагрузок. Получите совпадение как для батареи, так и для нагрузки, чтобы снизить потери. Как правило, нагрузки с более высоким напряжением снижают потери в меди и меди при распределении электроэнергии на большие расстояния.

Для резервирования лучше использовать параллельную ячейку. Более мощная батарея обеспечивает большую мощность, пока не сравняется с более слабой батареей. Однако при последовательном подключении более слабая батарея всегда ограничивает мощность.

Если напряжение элемента батареи не слишком низкое для эффективного преобразования, рассмотрите два элемента 7,6 В с разными характеристиками, показанными ESR для каждого. При использовании нагрузок с согласованной мощностью обратите внимание, что последовательное расположение дает меньшую мощность нагрузке, потому что более слабая ячейка (более высокое ESR) снижает мощность, доступную для нагрузки.

Также обратите внимание, что это относится только к перезаряжаемым элементам, которые выравнивают напряжение во время зарядки. Первичные элементы не будут использоваться таким образом, поскольку они будут разряжаться друг против друга. Аккумуляторы изнашиваются с более высоким ESR и меньшей емкостью А-ч. Там, где батареи имеют очень большую мощность и низкое значение ESR, для их защиты необходимы внешние резисторы, а также шунтирующие схемы и шунтирующие цепи для последовательной схемы. Аккумуляторные элементы обычно согласовываются по напряжению << 2% для хорошей работы в любом массиве, последовательном или параллельном.