Батарейки. Зачем использовать 9V?

Благодаря всем технологиям, доступным сегодня, с возможностью эффективного повышения напряжения с помощью SMPS, почему мы все еще используем батареи 9 В? Есть ли у них какое-то секретное преимущество, о котором я не знаю?

Если вы посмотрите на размер также, 9V просто большой и громоздкий, и я разработал проекты, где я могу использовать батареи 2xAA и увеличить напряжение, что даст мне больше времени автономной работы, чем 9V. И он занимает столько же места.

Множество схем сегодня также нуждается в регулировании, и самый простой способ сделать это с помощью 9V - это линейный регулятор (обычно примерно до 5 В), и я знаю, что это не относится к каждому дизайну, но потеря энергии, и, опять же, повышение напряжения от 1 или 2 батарей AA, вероятно, даст вашему продукту лучший срок хранения.

Я видел сравнение между батареей 9 В и некоторыми батареями АА, где кто-то нашел доступную энергию и получил эти данные:  введите описание изображения здесь>> </a>
<strong> ПРИМЕЧАНИЕ: </strong> Эти результаты были получены от щелочных батарей Energizer </p>

<p> Итак, со всеми этими данными, почему 9V-батареи все еще используются в дизайне? Существуют ли некоторые приложения, где было бы выгодно их использовать? Или, как правило, лучше всего просто пойти на решение AA или AAA? </p>

<p> Были случаи, когда я рассматривал использование 9-вольтовой батареи для некоторых моих проектов, но это всегда кажется, что после моих вычислений они просто не задерживаются, как и другие, так что я что-то упускаю? </p>

<p> Для справки, данные для сравниваемых батарей приведены здесь:
<a href= AA 9V

РЕДАКТИРОВАТЬ: Я не намереваюсь, чтобы это был «основанный на мнениях» вопрос, скорее, я собирался спросить с практической точки зрения, если бы были преимущества в выборе 9V любое другое решение (например, повышение заряда батарей АА). Просто хотел сделать это ясно!

74 голоса | спросил MCG 8 PM00000040000004531 2017, 16:50:45

10 ответов


86

Сначала AA - это не батарея. Это ячейка. Аккумулятор представляет собой «батарею» из ячеек, то есть более одной ячейки. Аккумулятор 9В содержит шесть ячеек 1,5 В. Раздирайтесь и смотрите.

Что касается того, почему мы все еще используем батареи 9 В, это действительно вопрос дизайна. Приятная вещь о батареях 9 В - они дают вам довольно широкий диапазон рабочих напряжений в течение их жизни, не имея чрезмерно высокого напряжения. Они также имеют действительно приятный компактный пакет, который имеет довольно удобный клип.

Я бы никоим образом не рекомендовал использовать один с линейным регулятором для генерации 5V, хотя, если текущее требование на этом 5V очень мало. Лучше спроектировать свою схему с помощью компонентов, которые будут работать непосредственно на 9V.

Это также действительно зависит от характера вашего виджета. Если у вас есть датчики или преобразователи, требующие больших напряжений и работающие от батареи, это проще и обычно дешевле использовать батарею 9 В.

Также необходимо учитывать последствия повышения более низкого напряжения. Делая так, вы познакомитесь с множеством новых проблем, не последним из которых является электромагнитный шум, который вы будете добавлять и нуждаться в решении. Эффективность также является проблемой.

Но, в конце концов, на решение очень много, поэтому этот вопрос действительно входит в число мнений.

ответил Trevor_G 8 PM00000050000005631 2017, 17:02:56
99

Аккумулятор емкостью 400 мАч на 9 В будет работать в течение года с потреблением тока 40 мкА.

Теперь рассмотрим детектор дыма. Это низковольтная аналоговая схема, которая, скорее всего, составляет менее 40 мкА. Если вы хотите подключить его к усилителю и AA, вам понадобится конвертер с очень низким холостым током.

Но ... когда есть огонь, теперь вам нужно довольно много энергии и достаточно вольт, чтобы управлять пьезо-громкоговорителем. Они нуждаются в напряжении. 9В громче, чем 3В.

Таким образом, ваш очень низкий постоянный ток DC-DC преобразователь также должен выводить большой ток, если это необходимо.

Вы также должны иметь возможность точно измерять состояние заряда на АА.

Все это будет стоить дороже, чем разница между 9V и 2AA. И помните, что клиент платит за сменные батареи, а не за производителя!

ответил peufeu 8 PM00000050000004331 2017, 17:28:43
38

Цепи усиления имеют ток покоя; некоторая энергия тратится впустую просто с помощью ускорителя. Они также очень неэффективны при низких рабочих циклах.

Итак, если у вас есть схема, в которой обычно рисует очень маленький ток, но иногда приходится рисовать больше, трудно решить это с помощью одного повышающего преобразователя.

Основными пользователями 9V-батарей являются такие вещи, как дымовые сигнализаторы и мультиметры, которые точно соответствуют этому варианту использования: низкий ток в некоторых или почти все время. Если вы ожидаете, что срок службы батареи будет меньше, скажем, 3 года с батареей 9 В, то это может быть плохой выбор.

Вы можете видеть это в том, что почти все, что имеет радиошоу, пульт дистанционного управления и т. д., будет использовать несколько AA или перезаряжаемых Li.

Конвертеры повышения скорости также не являются бесплатными, они стоят части и пространство.

(Конструкция, которая позволяет дешевым настенным часам работать от батареи single AA, довольно аккуратная, и я хотел бы видеть хорошую обратную разработку.)

ответил pjc50 8 PM00000050000001831 2017, 17:29:18
33

Мой мультиметр использует батарею 9 В и, возможно, потребляет около 10 мА для работы. Это очень точно.

Если он питается от батареи 3 В, средний ток будет составлять 40 мА с КПД 75%. Однако импульсный ток должен увеличиваться на 80 мА, через индуктор. В основном след, провод батареи и индуктор теперь действуют как антенна, выделяя энергию моим чувствительным компонентам внутри моего мультиметра.

Затем мои показания скачут, и я буду ругаться и ругаться за покупку 2-х батарейного аккумулятора с батарейным питанием.

ответил Jason Han 8 PM00000050000005931 2017, 17:20:59
19

Раньше у меня был старый программируемый калькулятор, питаемый связкой батарей АА. Досадная вещь о том, что это будет легко перезагружаться, если вы ее потрясите. Это никогда не случается с моим мультиметром, работающим от аккумулятора 9 В.

Кроме того, электроника, которая нуждается в 5V, обычно питается от батареек 3xAA, а не 9V. Наличие нескольких лишних вольт упрощает множество конструкций, особенно с более старыми операционными усилителями, которые не могут обеспечить выход от шины к рельсу. Это в настоящее время не так важно, когда большинство частей имеют версию 3.3V.

ответил Dmitry Grigoryev 8 PM00000070000002031 2017, 19:45:20
14

Батареи PP3 хороши, например, с помощью многих микросхем. Во многих случаях общая энергия за доллар может быть не столь важной - если батарея рассчитана на год или три, она достаточно хороша, и они могут сэкономить немного денег с помощью схемы. Другим примером может служить резервный срок хранения батарей, что более важно, чем плотность энергии.

Вы часто будете видеть используемые ячейки кнопок, которые удерживают еще меньше энергии и могут быть невероятно дорогими (или довольно дешевыми) в приложениях, где полная энергия, потребляемая в течение разумного срока службы батареи, не так высока. Там, где требуется больше энергии, более часто встречаются перезаряжаемые литий-ионные элементы.

Я не думаю, что многие новые приложения, даже в потребительских товарах, используют 9-вольтовые батареи, но в течение десятилетий там будут более старые устройства (и более старые модели).

ответил Spehro Pefhany 8 PM00000050000000931 2017, 17:08:09
9

Когда вы пытаетесь спроектировать ультранизкое шумовое оборудование, тихий линейный регулятор на батарее 9 В будет бить почти любой преобразователь постоянного тока, который неизменно будет иметь некоторый шум переключения (либо на выходе, либо на выходе). Это, безусловно, было эмпирическим в нашем отделе астрофизики (по общему признанию, это старый аргумент, который, возможно, был настигнут реальностью).

Другие отметили преимущество (с точки зрения резервного тока) использования 9 В в системе с низкой потребностью в мощности, но требовали длительного срока службы батареи /высокой мгновенной мощности (например, пожарной сигнализации). Но вы правы - если плотность мощности является основным критерием, старый PP9 не является потрясающим выбором. Вот почему вы не видите их во многих фонарях, например.

ответил Floris 10 PM00000020000004231 2017, 14:57:42
9

Несколько пунктов, не затронутых в других ответах:

Ваше сравнение веса справедливо, но я считаю, что непосредственное сравнение объемных объемов является несправедливым, потому что, как правило, при упаковке круглых объектов теряется пространство. Пространство, занимаемое кубоидом, содержащим ячейку АА, составляет около 10,5 см3. Умножьте это на PI /4, чтобы получить объем цилиндра, и мы приблизимся к 8.1cm3 в вашем столе.

С батареей PP3 9V вы платите за 6 крошечных 1,5-вольтовых ячеек (меньше AAA), поставляемых в удобной упаковке. Именно эта «ненужная» упаковка добавляет лишний вес и объем. Приложения, в которых используются эти батареи, являются достаточно маленькими, что стоимость этой упаковки часто не воспринимается как имеющая значение.

Если производитель оборудования (который обычно продает свои товары «не включенная батарея») выбирает между использованием ячеек 2xAA плюс преобразователь напряжения или ячейку 1xPP3, он должен учитывать не только дополнительную стоимость конвертера, но также Батарейный разъем. Батареи PP3 имеют очень аккуратный разъем для полки, который крепится на одном конце, в то время как отдельные ячейки нуждаются в надлежащем держателе батареи, встроенном в устройство, для захвата батареи с обоих концов. Учитывая, что потребитель редко учитывает стоимость батарей при покупке оборудования, это дает производителю две причины идти на PP3.

ответил Level River St 10 PM000000110000003731 2017, 23:38:37
8

Регуляторы усиления (и инженеры для их проектирования) не всегда были дешевыми или маленькими. Следовательно, на рынке есть много оборудования, которое использует либо нерегулируемый 9v-рельс, либо линейный регулятор. Дымовые сигналы и мультиметры - это несколько примеров: перепроектирование будет стоить денег и существенно не уменьшит стоимость спецификации или не увеличит рыночную функциональность.

(Теперь дымовая сигнализация, перезаряжающая суперконденсатор, использующая альфа-выбросы от источника и никогда не нуждающаяся в замене батареи, имела бы рыночное преимущество - не уверен, что законы физики позволяют ...)

ответил Rich 10 AM00000040000002231 2017, 04:45:22
8

Рассмотрение выбора батареи может включать склонность к утечке, поддерживаемость продукта, максимальный потребляемый ток и проблемы с рециркуляцией.

  • Утечка ячеек АА: при утечке аккумулятора электронного оборудования может возникнуть большая проблема, если в держатель батареи не включены специальные конструктивные элементы, чтобы избежать коррозии. Увы, золотые контакты расходятся. Я не знаю, может ли 9-вольтовый аккумулятор протекать более или менее, но если вы это узнаете, это может повлиять на ваше решение о выборе оборудования, которое должно оставаться без присмотра в течение многих лет. У меня есть какая-то экипировка, поврежденная из-за утечки подложек Duracell AA.
  • Поддержка: возможно, в будущем в будущем будут использоваться 9-вольтовые батареи, как сегодня Kodachrome. В этом случае любое оборудование может потребовать замены. Это может быть маркетинг, а не инженерное решение: вашим маркетинговым людям может понравиться идея о том, что продукт станет бесполезным через несколько лет и его нужно будет заменить.
  • Максимальный текущий спрос: максимальный ток и мощность регулируются Thevenin и Norton. Аккумулятор работает так, как если бы он был идеальным источником напряжения в серии с резистором. Напряжение и сопротивление изменяются в соответствии с внутренним состоянием батареи. И максимальная мощность доступна при токе нагрузки, который падает на половину напряжения батареи на это внутреннее сопротивление. Некоторые лабораторные работы могут потребоваться для определения наилучшего аккумулятора для вашего приложения в зависимости от потребности в пиковой мощности.
  • Проблемы с рециклингом: только по экологическим соображениям, конечно, мне нравится перерабатывать мой AA Duracells по неортодоксальным средствам перезарядки и повторного использования. Я нахожу, что перезаряженный AA Duracell возвращается к полному напряжению, но имеет более высокое внутреннее сопротивление, которое мешает моему радио играть на максимальной громкости. Заряженные клетки также имеют более короткий срок службы. Но я получаю гораздо больше часов игры при меньшем объеме. При использовании 9-вольтовой батареи у вас может быть только одна мертвая ячейка из шести, поэтому перезарядка, чтобы восстановить ее, может привести к деградации других пяти за счет перезарядки. Для определения наилучшего пути потребуется некоторое лабораторное экспериментирование. И независимо от результата ваших экспериментов изменение поставщика батареи или производственного процесса поставщика может привести к аннулированию ваших результатов.

Итак, удачи. В технике их не может быть правильным или неправильным ответом. Большинство решений - это компромисс между конкурирующими проблемами.

ответил richard1941 10 PM00000090000000231 2017, 21:36:02

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132