Project 05 — Voeding

Repost van Tumblr. Schakelingen met ICs werken gewoonlijk op 5 volt. Die kun je dus niet direct op een batterij aansluiten. Er zijn wel converters en ICs waarmee je een voltage kunt verhogen of verlagen. Met een IC moeten er gewoonlijk nog wat componenten bij om de schakeling compleet te maken. Wat voor batterijen kun je het best gebruiken? Welke invoerspanning? Hieronder een overzicht van de verschillen in capaciteit van een aantal opties. Capaciteit volgens Wikipedia#Modellen): | spanning | batterij | capaciteit | | --------:|:--------:|-----------:| | 1,5 V | AAA | 1.500 mAh | | | AA | 3.330 mAh | | | C | 10.000 mAh | | | D | 18.000 mAh | | 3 V | 2× AAA | 3.000 mAh | | | 2× AA | 6.660 mAh | | | 2× C | 20.000 mAh | | | 2× D | 36.000 mAh | | 9 V | blokje | 1.000 mAh | Op de Engelse Wikipediapagina worden (veel) lagere waardes gegeven. Geen enkele omzetting van voltage is zonder verlies, en bij de ene omzetting is het verlies groter dan bij de andere. Maar hier heb ik me niet door laten leiden. Ik heb gekozen voor twee AA-batterijen, bijna even compact als een blokje van 9 volt, maar met een veel grotere capaciteit. Bovendien vond ik een IC voor de omzetting die blijft werken tot de invoerspanning is gedaald tot 1,8 volt. Je kunt hiermee de batterijen dus aardig leeg trekken. Benodigde onderdelen: ---- 3 V → 5 V | onderdeel | | type | prijs | |----------------|-|:----------:|-------:| | IC | | LT1301CN8 | € 6,90 | | transistor | | 2N4403 | € 0,45 | | Schottky diode | | 1N5817 | € 0,45 | | spoel | | 22µH | € 3,45 | | condensator | 2× | 100 µF | | | condensator | | 0,1 µF | | | weerstand | | 470 Ω | | Minimum invoerspanning 1,8 V Uitvoer 5 V, 200 mA (met 2× AA als voeding) ---- In het schema is de SELECT-pin niet aangesloten, maar in de tekst van de datasheet staat dat je die met aarde (GND) kunt verbinden. Dat heb ik maar gedaan. Verbind je de SELECT-pin met de plus, dan is de uitvoer niet 5 maar 12 volt. Okaphone had een mooie dichte behuizing voor twee AAs, inclusief schakelaar, ook een reden om deze optie te kiezen. De datasheet raadt aan een spoel met een weerstand van minder dan 0,03Ω te gebruiken. Maar ik had er een nodig die op een breadboard kan, en die was alleen beschikbaar van 0,09Ω. Dat zou minder efficiënt zijn, maar het werkt. Voor het eerst heb ik een mini-breadboard gebruikt. Dus zonder die comfortabele voedingsrails over de lengte. Dat maakte het een gepriegel om uit te vinden hoe de componenten het beste geplaatst konden worden. Het resultaat is een voeding die op twee AA-batterijen 5,15 volt levert. Maar het rendement valt vies tegen. Gebruik ik de voeding voor m'n morse-schakeling dan houdt die het maar een dag vol. Met alle LEDs uit verbruikt die schakeling zo'n 22 mA, maar de voeding verbruikt dan 76 mA. De schakeling met de ATtiny verbuikt 8.1 mA, maar de voeding verbruikt daarvoor 25 mA. M'n voedingsschakeling heeft dus een rendement van niet meer dan rond de 30%. Volgens de grafiek uit de datasheet zou het rendement tussen 83% en 87% moeten liggen. Hieronder de andere opties die ik bekeken heb. ---- 1,5 V → 5 V | onderdeel | type | prijs | |----------------|:---------:|-------:| | IC | MAX756CPA | € 7,50 | | Schottky diode | 1N5817 | € 0,45 | | spoel | 22 µH | € 3,45 | | condensator | 150 µF | | | condensator | 100 µF | | | condensator | 0,1 µF | | Invoerspanning 0,7 V tot 1,8 V Uitvoer 5 V, 200 mA ---- 9 V → 5 V | onderdeel | type | prijs | |-------------------|:-------:|-------:| | spanningsregelaar | 7805CV | € 0,85 | | condensator | 0,33 µF | | | condensator | 0,1 µF | | Invoerspanning 7 V tot 25 V Uitvoer 500 mA ? ---- 9 V → 5 V | onderdeel | type | prijs | |-------------------|:-------:|-------:| | IC | LT1054CP | € 3,95 | | condensator | 100 µF | | | condensator | 10 µF | | | condensator | 2 µF | | | condensator | 0,002 µF | | | weerstand | ? | | | weerstand | ? | | Zie figuur 15 in datasheet. Invoerspanning 3,5 V tot 15 V Uitvoer -5 V, 100 mA Wat betekent dat, -5 V uitvoer?