Puis-je réduire la tension de 3,3 V à 1,8 V à l'aide d'une batterie de 1,5 V?

J'interface avec une EEPROM qui fonctionne via SPI à 1,8 V; malheureusement je n'ai pas de source d'alimentation 1.8V autour et étant un projet de week-end, je voulais le terminer sans aller au magasin.

J'ai demandé un conseil à un ami qualifié et il m'a suggéré de mettre une pile AA de 1,5 V dans le circuit pour obtenir 1,8 V.

Est-ce une bonne configuration? Je suis un débutant mais par des sentiments intestinaux, je sens qu'il y a quelque chose qui ne va pas, en particulier en ce qui concerne l'intensité actuelle.

Edit 1: Je sais que c'est une mauvaise idée, mais je demande ici de savoir pourquoi . Je n'ai pas pu trouver une question similaire, donc je pense qu'il sera utile d'avoir ici comme rappel pourquoi ne pas poursuivre de mauvaises idées comme celles-ci. J'accepterai la réponse en expliquant pourquoi ne pas le faire. Je sais que cela devrait être fait avec un régulateur de tension, je demande si c'est possible sans lui, donc la réponse peut être oui / non avec une explication. Je suis également curieux de lire sur quiconque pense que c'est possible.

Edit 2: pour ceux qui s'intéressent au tirage au sort, l'EEPROM est un Winbond W25Q64FW et je vais l'utiliser via un shifter de niveau TXB0108 (face B). Pour mémoire, je n'ai jamais essayé ce circuit (notamment après les réponses / commentaires que j'ai reçus) mais je suis néanmoins très intéressé par la lecture de ce qui est possible ou non.

TL; DR; Votre ami vous explique comment détruire une batterie, potentiellement violemment. Utilisez plutôt un circuit régulateur de tension approprié.

Les batteries ne sont pas conçues pour être utilisées comme régulateurs de tension. S'il est vrai que dans un monde idéal, votre circuit proposé fonctionnerait (après tout, une batterie idéale baisse sa tension nominale à n'importe quel courant), dans la pratique, les choses sont un peu différentes.

Tout le courant tiré de l'alimentation 1,8 V devra circuler de l'alimentation 3,3 V, dans la borne batterie +, puis hors de la borne batterie. Cela entraîne en effet un courant de charge dans la batterie. La batterie agit comme une charge.

Il y a une raison pour laquelle les batteries ont un avertissement "Ne pas recharger" imprimé sur elles, les charger peut provoquer une ventilation, d'une manière potentiellement violente. Certainement un désordre.

Maintenant, vous vous demanderez, mais si j'utilisais une batterie rechargeable. Au départ, cela fonctionnerait probablement bien. Cependant, la tension de sortie diminuera à mesure que la batterie se rechargera.

La tension aux bornes de la batterie continuera d'augmenter jusqu'à ce que la pleine 3,3 V soit tombée à travers elle, ou que la batterie soit endommagée par une charge de surtension.

Dans tous les cas, cela ne vous donnera pas une tension de sortie stable, car la tension de la cellule variera avec le courant consommé par la charge. C'est vraiment peu différent d'utiliser une résistance comme régulateur, ce qui ne fonctionne pas bien.

La bonne solution consiste à utiliser un circuit régulateur de tension. Il existe de nombreux modèles. Régulateurs shunt utilisant des diodes Zener, des CI de régulateur linéaire (par exemple LM317), des régulateurs de tension série Transistor.

Permettez-moi de vous montrer exactement pourquoi c'est une mauvaise idée d'utiliser une batterie de cette manière. La simulation suivante montre un exemple avec une charge de 100 mA. Comme vous pouvez le voir, cela force également 100mA de courant à circuler dans la batterie.

Si vous utilisez une pile alcaline, cela entraînera une action de charge qui provoquera un échauffement éventuel de la pile et elle pourrait exploser ou au moins éclater un joint et une fuite.

Si vous avez essayé une technologie de batterie rechargeable telle qu'un type de lithium, elle deviendra bientôt trop chargée et celles-ci risquent même de prendre feu lorsqu'elles sont trop chargées.

Il existe un moyen sûr d'utiliser une batterie pour réguler la tension de sortie dans un circuit comme celui-ci. Si vous pouvez évaluer soigneusement vos besoins en courant de charge, vous pouvez placer une résistance de ballast à travers la batterie comme indiqué ci-dessous. Vous devez dimensionner la résistance de ballast de sorte que le courant de la batterie décharge toujours la batterie lorsque le courant de charge passe de zéro au courant maximum requis par votre charge. J'ai montré des valeurs adaptées à des charges jusqu'à 50mA.

De cette façon, la batterie fonctionne comme un régulateur shunt. La résistance de ballast gaspille l'énergie de la batterie, mais elle atteint l'objectif du PO de savoir comment obtenir 1,8 V pour une application unique rapide.

Il ressemble, sur le papier, à ce qu'il serait, mais ...

La tension de sortie de cet arrangement peut être un peu inférieure à ce à quoi vous pourriez vous attendre. La batterie peut produire 1,5 V sous une charge nominale, mais pour y réintroduire un courant peut nécessiter un petit potentiel supplémentaire, qui dans votre circuit, se ferait au détriment de la tension de sortie.

Quoi qu'il en soit, ce qui en fait une mauvaise idée (potentiellement dangereuse) est que lorsque vous exécutez un courant de charge dans une batterie à usage unique, vous forcez des réactions chimiques à se produire à l'intérieur de la batterie pour laquelle elle n'a jamais été conçue. Une réaction probable sera la formation de chaleur et de gaz explosifs dont la cellule ne peut pas se débarrasser. Cela peut entraîner une accumulation de pression jusqu'à ce que la cellule se brise (explose), libérant des produits chimiques potentiellement nocifs, corrosifs et / ou inflammables.

Même l'utilisation d'une batterie rechargeable de cette manière est une mauvaise idée, car la tension à ses bornes variera en fonction de son état de charge, vous donnant une tension de sortie peu prévisible, et encore une fois, vous risquez de la surcharger avec le potentiel de similaire conséquences; une surcharge provoque généralement (encore) des réactions chimiques pour lesquelles la batterie n'a pas été conçue. Les rechargeables ne se rechargent en toute sécurité que dans un circuit conçu dans ce but.

Êtes-vous sûr que votre ami ne le suggérait pas?

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Une pile alcaline de 1,5 V est plus proche de 1,65 lorsqu'elle est complètement chargée et non sous une charge élevée. Et cela peut être assez proche de 1,8 V pour répondre à vos besoins. Consultez la fiche technique. Ou s'il s'agit d'un projet de loisir sans conséquence, vous pouvez peut-être simplement le construire et voir si cela fonctionne.

Ou peut-être la suggestion était-elle:

^{simuler ce circuit}

L'une ou l'autre de ces approches fonctionnera. Contrairement à l'arrangement que vous avez dessiné, ils ne dépendent pas du fonctionnement de la batterie "à l'envers" pour la charger.

si le courant est faible et que votre 3v3 a suffisamment de puissance, utilisez simplement un diviseur résistif - disons 83r à + et 100r à gnd. Le point central vous donnera 1v8. Oui, cela tombera lorsque vous tirerez sur le courant et à long terme, c'est désagréable. Mais cela fonctionnera pendant les quelques cycles dont vous avez besoin. Les valeurs de réécoute peuvent être mises à l'échelle pour correspondre à ce que vous avez autour.

Comme décrit par d'autres réponses, la chose la plus importante que vous devez comprendre est que vous chargez involontairement cette batterie. En supposant que la batterie n'est pas conçue pour être chargée, vous vous attendez à des flammes lors d'une utilisation prolongée.

Au lieu de cette méthode, il existe de nombreuses méthodes qui utilisent des "régulateurs de tension". Jetez plutôt un œil à LM334. Avec une polarisation de résistance appropriée, vous pouvez obtenir une sortie 1,8 V parfaite.

N'oubliez pas que les EEPROM peuvent mal se comporter si la source d'alimentation n'est pas stable. Vous pourriez vous faire la tête sur des choses pour votre simple erreur de ne pas choisir une source d'alimentation appropriée.

Indépendant du problème de batterie:

Si vous avez une sélection de diodes et / ou de LED en silicium, celles-ci peuvent être utilisées pour obtenir le type de chute de tension dont vous avez besoin. Vous voudrez peut-être une résistance parallèle au CI pour obtenir la tension directe de la diode dans une section stable de la courbe.

Gardez à l'esprit que la plupart des circuits intégrés ne peuvent absolument pas supporter d'être entraînés avec des tensions d'entrée qui dépassent leur tension d'alimentation.

S'il s'agit d'un projet de piratage d'un week-end, je dirais que la réponse est un OUI retentissant , jusqu'à ce que vous puissiez vous rendre dans les magasins lundi.

Bien que vous chargiez la batterie en même temps, les EEPROM ne consomment pas beaucoup de courant, vous chargez donc la batterie à faible courant. Je l'ai fait moi-même, mais pas pour les EEPROMS. Sinon, avez-vous une diode zener de 1,5 V qui traîne?

NB: Assurez-vous également de déconnecter l'alimentation 3,3 V avant de la couper, sinon vous pourriez fournir -1,5 V à l'EEPROM :)