Baterías. ¿Por qué utilizar 9V?

Question

Con toda la tecnología disponible hoy en día para aumentar el voltaje de forma eficiente mediante SMPS, ¿por qué seguimos utilizando pilas de 9 V? ¿Existe alguna ventaja secreta que yo desconozca?

Si te fijas en el tamaño también, la 9V es simplemente grande y voluminosa y he diseñado proyectos en los que puedo usar 2 pilas AA y aumentar el voltaje, lo que me dará una mayor duración de la batería que una 9V. Y ocupa el mismo espacio.

Muchos circuitos de hoy en día también necesitan regulación, y la forma más fácil de hacerlo con una 9V es un regulador lineal (normalmente a unos 5V) y soy consciente de que este no es el caso para todos los diseños, pero eso es energía desperdiciada, y una vez más, aumentar el voltaje de 1 o 2 pilas AA probablemente dará a su producto una mejor vida útil.

Vi una comparación entre una pila de 9V y unas pilas AA, donde alguien encontró la energía disponible, y acabó con estos datos: NOTA: Estos resultados se obtuvieron con pilas alcalinas Energizer. La página se puede encontrar AQUÍ .

Entonces, con todos estos datos, ¿por qué se siguen utilizando pilas de 9 V en los diseños? ¿Hay algunas aplicaciones en las que sería ventajoso utilizarlas? ¿O suele ser mejor optar por la solución AA o AAA?

Ha habido ocasiones en las que he considerado utilizar una pila de 9V para algunos de mis proyectos, pero siempre parece que después de hacer mis cálculos, simplemente no aguantan tan bien como otras, ¿me estoy perdiendo algo?

Como referencia, las hojas de datos de las baterías comparadas están aquí: AA 9V

EDIT : No pretendo que esto sea una pregunta "basada en opiniones", más bien, pretendía preguntar desde un punto de vista práctico, si había ventajas en elegir una 9V frente a cualquier otra solución (como por ejemplo potenciar las pilas AA). Sólo quería dejarlo claro.

Answer 1

Una pila de 9V y 400mAh durará un año con un consumo de corriente de 40µA.

Consideremos ahora un detector de humo. Se trata de un circuito analógico de bajo consumo, que probablemente consuma menos de los 40µA anteriores. Si quisieras alimentarlo con un convertidor elevador y pilas AA, necesitarías un convertidor con una corriente de reposo muy baja.

Pero... cuando hay fuego, ahora se necesita bastante potencia, y voltios suficientes, para accionar el altavoz piezoeléctrico. Estos necesitan voltaje. 9V es más fuerte que 3V.

Así que tu convertidor CC-CC de corriente en reposo muy baja también tiene que dar salida a una corriente alta si es necesario.

También es necesario poder medir con precisión el estado de carga de las AA.

Todo esto costará más que la diferencia entre 9V y 2AA. Y recuerde, ¡el cliente paga las pilas de repuesto, no el fabricante!

Answer 2

En primer lugar, una AA no es una pila, sino una célula. Una pila es una "batería" de pilas, es decir, más de una pila. Una pila de 9V contiene seis pilas de 1,5V. Desmonta una y verás.

En cuanto a por qué seguimos utilizando pilas de 9 V, realmente es una cuestión de diseño. Lo bueno de las pilas de 9 V es que ofrecen un rango de tensión bastante amplio durante su vida útil, sin ser demasiado altas. Además, vienen en un paquete compacto muy bonito que tiene un clip bastante útil.

De ninguna manera recomendaría usar uno con un regulador lineal para generar 5V a menos que el requerimiento de corriente en esos 5V sea muy pequeño. Mejor diseñar tus circuitos usando componentes que funcionen a 9V directamente.

También depende de la naturaleza del widget. Si tiene sensores o transductores que requieren voltajes más altos y funciona con pilas, es más sencillo y normalmente más barato utilizar una pila de 9 V.

También hay que tener en cuenta las ramificaciones de aumentar un voltaje más bajo. Al hacerlo, se introducen muchos problemas nuevos, entre ellos el ruido electromagnético que se añade y con el que hay que lidiar. La eficiencia también es un problema.

Pero al final, hay muchas idas y venidas sobre la decisión, por lo que esta cuestión entra realmente en las filas de la opinión.

Answer 3

Los circuitos Boost tienen una corriente de reposo; parte de la energía se desperdicia simplemente por tener el convertidor Boost. Además, son muy ineficientes con ciclos de trabajo bajos.

Así que si usted tiene un circuito que normalmente consume muy poca corriente pero a veces necesita consumir más, es difícil resolverlo con un único convertidor elevador.

Los principales usuarios de pilas de 9 V son aparatos como detectores de humo y multímetros que se ajustan exactamente a este caso de uso: baja corriente parte o casi todo el tiempo. Si esperas que la vida útil de la pila sea inferior a, por ejemplo, 3 años con una pila de 9V, entonces puede ser una mala elección.

Casi todo lo que tiene radio (juguetes, mandos a distancia, etc.) utiliza varias pilas AA o recargables de algún tipo.

Los convertidores Boost tampoco son gratis, cuestan piezas y espacio.

(El diseño que permite que los relojes de pared baratos funcionen con un solo AA es bastante ingenioso, y me gustaría ver una buena ingeniería inversa del mismo).

Answer 4

Mi multímetro utiliza una pila de 9 V y quizá consuma unos 10 mA para funcionar. Es muy preciso.

Si se alimenta con una pila de 3 V, la corriente media será de 40 mA con un rendimiento del 75%. Sin embargo la corriente de pico tiene que subir 80mA, a través de un inductor. Básicamente, la traza, el cable de la batería y el inductor ahora actúan como una antena que emite energía a mis componentes sensibles dentro de mi multímetro.

Entonces mis lecturas darán saltos y maldeciré y juraré por haber comprado un medidor de 2 pilas AA.

Answer 5

Solía tener una vieja calculadora programable que funcionaba con un montón de pilas AA. Lo molesto de ella era que se reiniciaba fácilmente si la sacudías. Esto nunca pasaba.

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