Tengo un paquete de baterías que consiste en 4x1.2V AA Sanyo NiMH Rechargeable batteries used to charge a Beagleboard device. Quiero que su salida de descarga no supere los 5V. Pero cuando están completamente cargadas, la salida de voltaje es superior a 5V (activa el detector de sobrevoltaje de la Beagleboard). ¿Cuál es un componente intermedio simple (y relativamente pequeño) que puedo colocar entre el paquete de baterías y la Beagleboard para limitar el voltaje a menos de 5V?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Necesitas un regulador de voltaje.
Desgraciadamente, has especificado baterías que están muy cerca de la tensión de funcionamiento de tu sistema. Si usted puede utilizar 5 baterías en lugar de 4 (dándole 6.algo a 5V, en lugar de 5.algo a 4V), un regulador lineal de baja caída será una solución simple y fácil. El 7805 estándar tiene un dropout demasiado alto para este propósito, pero hay otros reguladores compatibles con los pines; querrás un TO-220 para disipar la potencia que la Beagleboard puede consumir a plena carga.
Si tienes que usar 4 pilas, tienes que disipar el exceso de voltaje en forma de calor a través de un MOSFET cuando el voltaje sea superior a 5V, y encender el MOSFET si el voltaje es inferior a 5V. Estás corriendo ligeramente fuera de las especificaciones cuando estás por debajo de 5V, aunque no estoy seguro de cuál es el voltaje mínimo absoluto para la placa.
Si quieres la mejor solución posible, un regulador buck-boost te proporcionaría una eficiencia óptima para voltajes ligeramente superiores e inferiores a 5V. Incluso podrías hacerlo funcionar con una sola batería, o con tensiones muy superiores a los 5V. Sin embargo, esta es una solución cara y complicada. Yo recomendaría usar sólo 5 baterías y un LDO.
Necesita un "regulador de tensión". La respuesta estándar a "sólo quiero 5 voltios sin problemas" es usar un chip regulador de voltaje 7805, pero se "comen" 2 voltios, así que necesitas al menos 7v de baterías.
Tienes dos buenas opciones:
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Utiliza un regulador de 5v de "baja caída" (por ejemplo, LM117). La hoja de datos contiene un circuito de ejemplo.
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Sólo tienes que ir a una tienda de chatarra y comprar un cargador de coche para un teléfono obsoleto. Son baratísimos y suelen contener un eficiente regulador "switch mode" de 5v capaz de suministrar hasta 1 amperio (el Motorola 34063 es el dispositivo regulador habitual dentro de estos).
Se utiliza un regulador de tensión para mantener la tensión de una fuente de alimentación a un nivel fijo. Los reguladores lineales requieren una tensión de entrada superior a la de salida, a menudo unos pocos voltios, menos con los LDO (Low DropOut). Así que eso no es bueno. Luego están los reguladores de conmutación. Son un poco más complejos, pero más eficientes. Existen como "buck" (tensión de entrada superior a la de salida) o "boost" (tensión de entrada inferior a la de salida).
Pero también hay un "buck/boost" que puede manejar ambas situaciones. Dado que el voltaje de entrada está cerca del voltaje de salida, con baterías frescas más altas que 5V, con baterías parcialmente agotadas más bajas que 5V, el regulador "buck/boost" es el camino a seguir. El regulador lineal LTC3785 requiere bastantes componentes externos, pero le da una eficiencia al 95%.
¿Podrías colocar permanentemente un zener de 5,6V y 3W (quizás hacer uno con un TL431 y un transistor de potencia) sobre el pack de baterías, para que se cargue sólo hasta ese nivel? Pero ten en cuenta que no estoy seguro de cómo responderá tu cargador a esto, y necesitarás un cargador para el paquete de baterías, no para las celdas individuales.