Hvad er den mest effektive måde at nedtone 48V til 12V på? Jeg har en strømforsyning, der kan levere 48V ved 40 ampere. Forudsat at strømforsyningen er perfekt, giver det mig 1920 watt. Imidlertid forsyner jeg noget RC-udstyr såsom ESCer og børsteløse jævnstrømsmotorer, der har brug for 12V. Det perfekte trin ned kunne være i stand til at skubbe 12V ved 160 ampere. Er der noget mere effektivt end de regulatorer, jeg har fundet, og som højst kan skubbe 12V ved 12 ampere?
Dem, jeg har fundet:
Kommentarer
- Ønsker du at designe dette, skal du bare forstå, hvad der ville være mest effektivt eller købe en?
- Jeg foretrækker at købe en færdiglavet, men hvis jeg skal lave min egen,
vil jeg gøre det.
Svar
Den mest effektive måde at skabe en lavere spænding ved højere strøm på fra en højere spænding ved lavere strøm er en type strømforsyning, der kaldes en buck konverter . For en buck-konverter er (watt ud) = (watt ind) – tab. For en lineær regulator (strøm ud) = (strøm ind) – tab.
Buck-omformere op til 85% eller så effektive er relativt lette at lave selv. Du skal vågne op og tage det alvorligt for at komme over 90%. At få 95% kræver, at nogen, der ved, hvad de laver, virkelig anvender sig på problemet.
Der er meget skrevet om sorteperkonvertere derude, og udtrykket “sorteperkonverter” skal være et nyttigt søgeudtryk. Derfor forklarer jeg kun det generelle koncept kort.
Når kontakten er lukket, opbygges der strøm i induktoren. Når kontakten åbnes, skal den øjeblikkelige induktorstrøm fortsætte med at strømme. D1 giver en sti til denne strøm. Da spændingen over induktoren nu er negativ, falder strømmen i den. Kontakten åbner og lukker hurtigt for at tilføje strøm til induktor, når den er lukket, og får induktorstrømmen til at rampe ned, når den er åben. Den brøkdel af den tid, kontakten er lukket, regulerer den samlede udgangsstrøm. Denne fraktion moduleres normalt af en tilbagekoblingssløjfe til at regulere udgangsspændingen.
På grund af den nuværende vej gennem D1 er udgangsstrømmen højere end indgangsstrømmen. Hvis alle komponenterne er ideelle, kan ingen strøm spredes, og al indgangseffekt overføres til udgangen.
Svar
Jeg ved, at Olin har besvaret dette spørgsmål, og du har accepteret det, men jeg uld anbefale at bruge en synkron buck-konverter – den bruger to MOSFETer og er mere effektiv og overraskende lettere at forstå og kontrollere.
Forestil dig, at dine 48 volt tilføres et kredsløb, der huggede det op i en firkantet bølge af et bestemt mark-plads-forhold – dette er hvad en sync-buck-konverter gør, og den gennemsnitlige spænding for den firkantbølge (når den føres gennem en serieinduktor og kondensator til GND), er et DC-niveau, der svarer til det outputniveau, du har brug for så for et output på 12 volt skal du bruge to FETer, der tilføres fra en PWM-kilde, der skaber et 25% mark-plads-forhold.
Dette konverterer 48 volt til 12 volt.
Hvis du har meget lave modstandsføder og en rigtig lav modstandsspole, er alt hvad du behøver at gøre, at indstille markeringsforholdet til 25%, og hvis indgangsspændingen varierer lidt, skal du gøre dette mærke-pladsforhold modificerbart af indgangsspændingen ændre sig.
Det er uundgåeligt normalt lidt mere komplekst end dette, fordi selv de bedste fødder i verden taber en lille voltag e og det samme gør induktoren og under tunge belastningsforhold vil spændingen synke – dette kan imødegås ved en let forøgelse af mark-space-forholdet.
En ikke-synkroniseret buck-konverter er ikke så effektiv og er tilbøjelig til flere ustabiliteter, så jeg opfordrer dig til at overveje denne rute. Et PWM-kredsløb som LTC6992 er meget nyttigt som hjertet i denne type switcher – det er en spændingsstyret PWM-oscillator.
Kommentarer
- Tak. Jeg vil opstemme dit svar, men jeg ‘ ma noob. 🙁
- Okay Jeg ‘ jeg laver mine beregninger, og nu sidder jeg ‘ fast. Jeg ‘ bruger simonthenerd.com/files/smps/SMPSBuckDesign_031809.pdf som vejledning.Den højeste forstærkere, som jeg har fundet og har råd til, er 65 ampere og har en induktans på 500 uH. Som Olin påpegede, at det er let at gøre det 85% effektivt, brugte jeg 136 ampere som strømbelastning. Når jeg udfører beregningerne, får jeg en switchfrekvens på -0.000211 KHz. Dette virker umuligt for mig. Kan du styre mig i den rigtige retning? Spolen er digikey.com/product-detail/da/RD8137-64-0M5/817-1844-ND/1997813
- Lyt til mine ord – brug ikke ‘ t brug denne type buck regulator – brug en synkron buck regulator OG, vigtigst af alt, få LTSpice (fri for lineær teknologi), så du kan simulere ting. Det ‘ er også sandsynligt, at den induktor, du ‘ behøver, vil være i snesevis af mikro henry-området og skal være håndviklet – din driftsfrekvens vil også ligge i intervaller på ti kHz.
- Kan du fortælle mig eller linke mig til et sted, der har de formler, der er nødvendige for at designe en synkron regulator?