¿Puedo reducir el voltaje de 3.3V a 1.8V usando una batería de 1.5V?

Me estoy conectando a una EEPROM que funciona a través de SPI a 1.8V; desafortunadamente no tengo una fuente de poder de 1.8V y como este es un proyecto de fin de semana, quería completarlo sin ir a la tienda.

Le pedí un consejo a un amigo experto y me sugirió que pusiera una batería AA de 1.5V en el circuito para obtener 1.8V.

¿Es esta una configuración de sonido? Soy un novato pero por instinto siento que hay algo mal, en particular con respecto a la intensidad actual.

Edición 1: Sé que es una mala idea, pero estoy preguntando aquí para saber por qué . No pude encontrar una pregunta similar, así que creo que sería útil tener aquí un recordatorio de por qué no perseguir malas ideas como estas. Aceptaré la respuesta con la explicación de por qué no hacer esto. Sé que debe hacerse con un regulador de voltaje, estoy preguntando si es posible sin él, por lo que la respuesta puede ser sí / no con una explicación. También tengo curiosidad por leer sobre alguien que piense que es posible.

Edición 2: para aquellos interesados ​​en el consumo de energía, la EEPROM es un Winbond W25Q64FW y lo usaré a través de una palanca de cambio de nivel TXB0108 (lado B). Para los registros, nunca probé este circuito (en particular después de las respuestas / comentarios que recibí), pero estoy muy interesado en leer lo que es posible o no.

TL; DR; Tu amigo te está diciendo cómo destruir una batería, potencialmente violentamente. Utilice un circuito regulador de voltaje adecuado en su lugar.

Las baterías no están diseñadas para usarse como reguladores de voltaje. Si bien es cierto que en un mundo ideal su circuito propuesto funcionaría (después de todo, una batería ideal baja su voltaje nominal en cualquier corriente), en la práctica las cosas son un poco diferentes.

Toda la corriente extraída del suministro de 1.8V tendrá que fluir desde el suministro de 3.3V hacia el terminal de la batería + y luego hacia afuera del terminal de la batería. De hecho, esto conduce una corriente de carga a la batería. La batería está actuando como una carga.

Hay una razón por la cual las baterías tienen una advertencia "No recargar" impresa en ellas, cargarlas puede provocar la ventilación, de una manera potencialmente violenta. Sin duda uno desordenado.

Ahora se preguntará, pero ¿y si tuviera que usar una batería recargable? Inicialmente, probablemente funcionaría bien. Sin embargo, el voltaje de salida disminuirá a medida que la batería se cargue.

El voltaje a través de la batería seguirá aumentando hasta que se caigan los 3.3V completos, o la batería se dañe por la carga de sobretensión.

En cualquier caso, esto no le dará un voltaje de salida estable, ya que el voltaje de la celda variará con la corriente consumida por la carga. Es realmente poco diferente a usar una resistencia como regulador, que no funciona bien.

La solución adecuada es usar un circuito regulador de voltaje. Hay muchos diseños Reguladores de derivación con diodos Zener, circuitos integrados de regulador lineal (p. Ej., LM317), reguladores de voltaje de la serie Transistor.

Déjame mostrarte exactamente por qué es una mala idea usar una batería de esta manera. La siguiente simulación muestra un ejemplo con una carga de 100 mA. Como puede ver, esto obliga a que fluyan 100 mA de corriente en la batería también.

Si utiliza una batería alcalina, esto provocará una acción de carga que provocará un calentamiento eventual de la batería y puede explotar o, como mínimo, reventar un sello y una fuga.

Si probó una tecnología de batería recargable como el tipo de litio, pronto se sobrecargará y es probable que incluso se incendie cuando se sobrecarga demasiado.

Hay una manera segura de usar una batería para regular el voltaje de salida en un circuito como este. Si puede evaluar sus requisitos de corriente de carga cuidadosamente, puede colocar una resistencia de lastre a través de la batería como se muestra a continuación. Debe dimensionar la resistencia de lastre para que la corriente de la batería siempre descargue la batería cuando la corriente de carga pase de cero a la corriente máxima que su carga requiera. He mostrado valores adecuados para cargas de hasta 50 mA.

De esta manera, la batería funciona como un regulador de derivación. La resistencia de lastre desperdicia la energía de la batería, pero logra el objetivo del OP de cómo obtener 1.8V para una aplicación rápida y única.

Parece, en papel, como lo haría, pero ...

El voltaje de salida de esta disposición puede ser un poco menor de lo que cabría esperar. La batería puede emitir 1,5 V bajo una carga nominal, pero para volver a introducir una corriente puede requerir un pequeño potencial adicional, que en su circuito, a expensas del voltaje de salida.

De todos modos, lo que hace que esta sea una mala idea (potencialmente peligrosa) es que cuando ejecuta una corriente de carga en una batería de un solo uso, fuerza las reacciones químicas que se producen dentro de la batería para la cual nunca fue diseñada. Una reacción probable será la formación de calor y gases explosivos que la célula no puede eliminar. Esto puede conducir a una acumulación de presión hasta que la célula se rompa (explote), liberando químicos potencialmente dañinos, corrosivos y / o inflamables.

Incluso usar una batería recargable de esta manera es una mala idea, ya que el voltaje a través de sus terminales variará de acuerdo con su estado de carga, lo que le dará un voltaje de salida no muy predecible, y nuevamente, corre el riesgo de sobrecargarlo con el potencial de similar Consecuencias; la sobrecarga generalmente causa (nuevamente) reacciones químicas para las cuales la batería no fue diseñada. Las recargables solo se cargan de forma segura en un circuito diseñado con ese propósito en mente.

¿Estás seguro de que tu amigo no estaba sugiriendo esto?

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Una batería alcalina de 1.5V está más cerca de 1.65 cuando está completamente cargada y no bajo una carga alta. Y eso puede estar lo suficientemente cerca de 1.8V como para satisfacer sus necesidades. Consulte la hoja de especificaciones. O si este es un proyecto de pasatiempo intrascendente, tal vez solo lo construyas y veas si funciona.

O tal vez la sugerencia fue:

^{simular este circuito}

Cualquiera de estos enfoques funcionará. A diferencia del arreglo que ha establecido, no se basan en hacer funcionar la batería "hacia atrás" para cargarla.

si tiene poca corriente y su 3v3 tiene suficiente disco, simplemente use un divisor resistivo, digamos 83r a + y 100r a gnd. El punto central te dará 1v8. Sí, eso caerá a medida que dibujes actual y a largo plazo es desagradable. Pero funcionará durante los pocos ciclos que necesita. Los valores de reisitor podrían escalarse para que coincidan con lo que tiene alrededor.

Como se describe en otras respuestas, lo más importante que debe comprender es que está cargando involuntariamente esta batería. Suponiendo que la batería no está diseñada para cargarse, espera algunas llamas tras un uso prolongado.

En lugar de este método, hay muchos métodos que utilizan "reguladores de voltaje". Echa un vistazo a LM334 en su lugar. Con una polarización de resistencia adecuada, puede obtener una salida perfecta de 1.8V.

Recuerde, las EEPROM pueden comportarse mal si la fuente de alimentación no es estable. Es posible que te estés volviendo loco por tu simple error de no elegir una fuente de alimentación adecuada.

Independiente del problema de la batería:

Si tiene una selección de diodos de silicio y / o LED, estos se pueden usar para lograr el tipo de caída de voltaje que necesita. Es posible que desee una resistencia paralela al IC para que el voltaje del diodo se dirija hacia una sección estable de la curva.

Tenga en cuenta que la mayoría de los CI no pueden soportar ser impulsados ​​con voltajes de entrada que exceden su voltaje de suministro.

Si se trata de un proyecto de piratería de fin de semana, diría que la respuesta es un rotundo SÍ , PUEDES , hasta que puedas ir a las tiendas el lunes.

Aunque estaría cargando la batería al mismo tiempo, EEPROMS no consume tanta corriente, por lo que estaría cargando la batería con poca corriente. Lo hice yo mismo, aunque no para EEPROMS. De lo contrario, ¿tiene un diodo zener de 1.5V por ahí?

NB: también, asegúrese de desconectar el suministro de 3.3V antes de apagarlo, de lo contrario puede estar suministrando -1.5V a la EEPROM :)