18V naar 3.3V voltage regulator

[bucovaina89]

Ik zou graag van een Makita batterij een ESP8266 (3.3V) van spanning willen voorzien. Ik was al aan het denken aan een voltage divider. Maar ik vermoed dat je mogelijk in de problemen kan komen omdat een Makita batterij naarmate ze leeg geraakt, minder voltage levert. Ook heb ik gelezen dat je een voltage divider niet mag aanzien als een "stroombron" waar je een load op kan/wil hangen. Goed, kan je in dat opzicht een ESP8266 met wifi aan een load noemen?

Anders, dacht ik misschien aan een voltage regulator die 18V (+/-5V of zo ) kan omzetten naar een stabiele 3.3V. Bestaat er iets wat je relatief eenvoudig op een breadboard kan prikken (en relatief eenvoudig beschikbaar is?)

[heggico]

Ik zou kijken naar een standaard buckconvertertje. Spanningsdeler werkt absoluut niet om iets te voeden.

Legio bordjes voor te krijgen, zodat het kant en klaar is. Is ook nog eens efficiënter dan een standaard spanningsregelaar.

Voorbeeldje: https://www.otronic.nl/a-...w2TWjpT8rGxwaAhpWEALw_wcB

[bucovaina89]

Thanks! Dat lijkt heel erg hard op wat ik nodig heb! Deze heb ik besteld.

Efficiëntie is inderdaad ook mee genomen. Ik vermoed dat een 18V 5Ah batterij het wel ~even kan trekken met 1 ESP8266 erop maar toch

[heggico]

Ligt eraan hoeveel de ESP moet doen, en waar je het voor wilt gebruiken. Als je kan meten hoeveel stroom de ESP gebruikt met jou applicatie, kun je wel berekenen hoe lang hij ongeveer mee zou moeten gaan. Een ESP kan redelijk wat stroom trekken met modem aan etc.

[Tom-Z]

bucovaina89 schreef op donderdag 27 januari 2022 @ 12:20:
Ook heb ik gelezen dat je een voltage divider niet mag aanzien als een "stroombron" waar je een load op kan/wil hangen. Goed, kan je in dat opzicht een ESP8266 met wifi aan een load noemen?

Ja, een ESP8266 is zeker een "load" te noemen. Je hebt de juiste oplossing al gevonden, maar even ter lering en vermaak waarom met een voltage divider écht onmogelijk is:

De manier waarop een voltage divider "deelt" is doordat er stroom door de weerstanden loopt en die stroom een spanningsval veroorzaakt volgens V=IR. Als ik bijvoorbeeld een weerstand van 445 Ohm in serie zet met een weerstand van 100 Ohm, heb ik 545 Ohm in totaal en loopt er 18/545 = 33 mA aan stroom in totaal. De spanningsval over de weerstand van 445 Ohm is dan 14.7V en de spanningsval over de weerstand van 100 Ohm is dan 3.3V (en dan heb je dus precies de spanning die je wil).
Stel nu dat de ESP 40 mA vraagt (en een ESP kan nog wel 6x meer trekken dan dat). Die 40 mA moet door de weerstand van 445 Ohm lopen, maar dat alleen al veroorzaakt een spanningsval van 17.8V, dus dan zou de spanning die je ESP krijgt inzakken naar minder dan 0.2V!

Stel nu dat je wil dat bij 60mA belasting de spanning maximaal 0.1V inzakt. Dan moet je die 445 Ohm weerstand vervangen door een weerstand van ten hoogste 1.7 Ohm (en, om de verhouding juist te houden, moet die 100 Ohm weerstand 0.4 Ohm worden). Dat betekent dus dat er dan, alleen zonder belasting al, 8.6A door beide weerstanden loopt! De zwaarste weerstand verstookt dan 126W aan warmte!!

Stel nu dat de ESP altijd continu precies 100 mA zou trekken. Dan kan je die ESP gewoon in serie zetten met een weerstand van 147 Ohm en dan ben je klaar (zonder tweede weerstand). Maar het probleem is dat het stroomverbruik van de ESP te sterk variëert en dat je om de spanning gelijk te houden, een tweede weerstand moet toevoegen die zorgt dat de belasting ongeveer gelijk blijft (en dat kan alleen als die weerstand veel méér stroom trekt dan de ESP). Een voltage divider kan je alleen als "voeding" gebruiken als óf je load héél klein is, óf héél stabiel.

[bucovaina89]

@heggico De ESP gaat periodiek over Wi-Fi een influxDB query-en. Als ik ooit wat verder geraak, wil ik die ook in een of andere sleep state zetten als het mogelijk is want ik wil ook nog een OLED display aansturen als er insteratie wenselijk is.

Dus ik vermoed dat er elke zoveel seconden/minuten een "serieuze" bump gaat zijn in gevraagde stroom. Ik zeg niet dat ik ten volle begrijp wat @Tom-Z net hierboven postte (waarvoor mijn dank), maar ik begrijp er wel uit, dat een voltage divider geen adequate oplossing is voor mijn probleem omdat de gevraagde load over tijd te hard gaat fluctueren.

[memphis]

Een leuk verhaal over de stroomafname:
https://www.esp8266.com/viewtopic.php?p=22385

Sleepmode daartegen is 0.1mA, alles wat prima met een lineaire regulator te doen is. Ik weet natuurlijk niet hoe belangrijk de standby stroom moet zijn maar met een simpele switching PSU kom je niet laag, wat je aangaf doet volgens de specsheet 5mA, dat is 50x zoveel dan de ESP in standby.

Er zijn al lineaire regelaars te vinden met een paar uA aan ruststroom.

[Brahiewahiewa]

memphis schreef op donderdag 27 januari 2022 @ 14:25:
Een leuk verhaal over de stroomafname:
https://www.esp8266.com/viewtopic.php?p=22385

Sleepmode daartegen is 0.1mA, alles wat prima met een lineaire regulator te doen is. Ik weet natuurlijk niet hoe belangrijk de standby stroom moet zijn maar met een simpele switching PSU kom je niet laag, wat je aangaf doet volgens de specsheet 5mA, dat is 50x zoveel dan de ESP in standby.

Er zijn al lineaire regelaars te vinden met een paar uA aan ruststroom.

Punt van een lineaire regelaar is dan weer dat je 18 - 3,3 = 14,7 V x het stroomgebruik moet dissiperen.
Ik las ergens iets over 320 mA, dat zou dan neer komen op bijna 5 Watt. Ook niet erg efficiënt

[memphis]

Brahiewahiewa schreef op donderdag 27 januari 2022 @ 14:54:
[...]

Punt van een lineaire regelaar is dan weer dat je 18 - 3,3 = 14,7 V x het stroomgebruik moet dissiperen.
Ik las ergens iets over 320 mA, dat zou dan neer komen op bijna 5 Watt. Ook niet erg efficiënt

Maar als je eens in de paar minuten een data burst moet versturen denk ik nog steeds een betere keuze.

[_ferry_]

Een stuk compacter en zuiniger is bijvoorbeeld een Traco TSR. En er zijn ook IC regelaars zoals de AMS1117, maar die kunnen niet tegen 18V.

[pep_82]

Je maakt het jezelf wat moeilijker dan het is. Je wilt het aansluiten op een Makita batterij, nu kan je op de batterij wel draadjes of vlakstekers inprikken maar erg bedrijfszeker is het niet.
Nu heeft Makita ook USB adapters in het assortiment.

Nu ben je in ieder geval al op een knappe manier naar een 5V usb aansluiting. Nu is er vast wel een USB naar 3.3V verloop voor een paar grijpstuivers op Aliexpress te vinden. Als je het wat minder chic wilt doen, neem je twee diodes in serie dan zit je op 3.6V daar zou een ESP nog wel redelijk safe mee moeten werken.

[RobIII]

Koop gewoon een 18650 shieldje, nog veel makkelijker, ze geven 5V én 3.3V, hebben ingebouwd overcharge en overdischarge protectie en ze gaan tot 4 cellen (wel even oppassen dat je de goeie pakt). Paar 18650's erbij en gaan. Geen idee wat je eisen zijn, maar een ESP8266 die netjes in sleep mode gaat en niet al te vaak wakker wordt moet je zo makkelijk een drie, vier maanden kunnen poweren en potentieel nog veul langer. In zo'n Makita pack zitten volgens mij 3x 4 van die 18650's dus, ja, die gaan langer mee waarschijnlijk maar zijn ook een stuk lomper. Plak desnoods wat van die shieldjes op elkaar ofzo.

Een ander alternatief is: pak een USB powerbank als dat kan. USB kabeltje naar je ESP8266 (die geheid een usb aansluiting heeft tenzij je 'm kaal gebruikt) en klaar.

Verder heb je 't over een OLED scherm; die gebruiken constant stroom. Als je geen constante updates nodig hebt kun je veel beter kijken naar e-ink / ePaper schermen; die vreten alleen energie bij updaten en zijn dus, afhankelijk van hoe vaak je update uiteraard, potentieel ordegroottes efficiënter.

[ Voor 68% gewijzigd door RobIII op 28-01-2022 10:21 ]