리튬이온, 리튬폴리머 배터리의 선택

현재 널리 사용되고 있는 핸드폰 배터리는 평균 전압 3.7V에 최대전압 4.2V의 성능을 가지고 있다.

이와 같은 성능을 가진 기본 배터리 셀을 병렬 혹은 직렬로 구성하고

보호회로를 붙여 다양한 전압과 전류의 배터리를 구성한다.

충전기기도 전압은 최소 3.0V이고 최대 4.2V이어야 하고 전류는

배터리가 수용할 수 있는 전류와 뽑아 낼 수 있는 전류 허용치를 넘지 말아야 한다.

보호 회로는 검색하면 많이 구할 수 있고 문제는

어떤 전압과 전류를 사용해야 효율적이가 하는 것이다.

필요한 전압이 12V라고 하면 최소 전압이 12V이상의 배터리를 구성해야

레귤레이터를 효율적으로 구성할 수 있다.

특히나 지금 사용하고자 하는 용도인 진공관 앰프의 전원을 위해선

linear 레귤레이터를 사용하는 것이 좋다. 전원 리플에 대한 것은 따로 생각하고 싶지 않다.

그럼 몇 가지 선택 사항이 없다. LM7812이거나 LM317정도가 지금 떠오르는 선택사항이다.

최소 전압이 12V이고자 한다면 최소 4개 이상의 배터리 셀을 직렬로 구성해야 한다.

하지만, 배터리를 효율적으로 사용하고자 한다면 레귤레이터가 원하는 입력전원과 출력 전압의

최소 차이를 여유 있게 해주어야 한다. LM317의 경우 3V이상의 차이를 요구한다.

그럼 최소 5개 이상의 배터리 셀을 직렬로 구성해야 한다.

5개의 배터리 셀을 직렬로 연결하면,

최소전압은 15V 이고 평균 전압은 18.5V 최대 전압은 20V이다.

아... 이건 일이 커진다.

4개 직렬 배터리는 있는데 5개 짜리는 다 썼다. 있는 거 사용하고 싶은데...

그리고 RC카에 사용하는 배터리들은 모두 14.8V짜리 인것 같다.

이게 구하기도 쉽고 충전하기도 쉬운 것 같다. 여러 모로 용이하다.

그러면 아무래도 Linear 레귤레이터 말고 Switching 레귤레이터를 사용할까 싶다.

이전에 언급하였던 14.8V 배터리로 12V를 만드는 방법도 고려해 보아야 겠다.

http://hoyoung2.blogspot.com/2012/07/148v-12v-5v-3v.html

아무래도 Buck-Boost모드의  Switching 레귤레이터를 사용해야 할 것 같다.

뭐 리플에 대한 대책도 알아 봐야 겠다.

결론은 14.8V 배터리, Buck-Boost 모드의 Switching 레귤레이터, 전원 리플 제거를 위한 Lowpass filter, 충전회로등으로 구성해야 할 듯 싶다.

추가로 배터리의 방전 그래프를 보았더니 다음과 같다.



출처는 http://www.rctoys.com/pr/2007/10/05/thunder-power-rc-launches-extreme-v2-high-performance-lipos/ 이다.

여러가지의 배터리들에 대해서 그려 놓은 것 같은데 일반적인 3.7v 배터리로 생각해도 무방할 것 같다.

뭐 필요한 것은 3.0V 이하로 떨어지는 시점인데 방전 시간의 거의 마지막 시점에 3V이하로 떨어지는 것을 공통적으로 알 수 있다.

그럼 굳이 3.0V에 대한 것을 따로 고려하지 않아도 될 것 같다. 그냥 linear 레귤레이터 써야 겠다.

다시 LM317이나 LM7812나 알아 봐야 겠다. 방열판도 물론 같이...