48Vから12Vの高アンペア数に降圧する最も効率的な方法

低電流での高電圧から高電流で低電圧を生成する最も効率的な方法は、 buckと呼ばれるタイプのスイッチング電源です。コンバーター。降圧コンバータの場合、（ワット出力）=（ワット入力）-損失。リニアレギュレータの場合（電流出力）=（電流入力）-損失。

最大85％程度の効率のバックコンバータは、比較的簡単に作成できます。 90％を超えるには、目を覚まして真剣に取り組む必要があります。 95％を取得するには、自分が何をしているのかを知っている人が実際に問題に適用する必要があります。

降圧コンバータについては多くのことが書かれており、「降圧コンバータ」という用語は有用な検索用語です。したがって、一般的な概念について簡単に説明します。

スイッチを閉じると、インダクタに電流が流れます。スイッチが開くと、瞬時インダクタ電流が流れ続ける必要があります。D1はこの電流の経路を提供します。インダクタの両端の電圧が負になるため、インダクタの電流は減少します。スイッチは急速に開閉して電流を追加します。インダクタが閉じているとインダクタ電流が減少し、スイッチが閉じている時間の割合が全体の出力電流を調整します。この割合は通常、フィードバックループによって変調されて出力電圧を調整します。

D1を通る電流経路により、出力電流は入力電流よりも高くなります。すべてのコンポーネントが理想的である場合、電力を消費することはできず、すべての入力電力が出力に転送されます。

Olinがこの質問に回答し、あなたはそれを受け入れたと思いますが、私は同期降圧コンバーターの使用をお勧めします-2つのMOSFETを使用し、より効率的で、驚くべきことに、理解と制御が容易です。

48ボルトが回路に供給されて方形波に切り刻まれたと想像してください。特定のマークスペース比の-これは同期バックコンバータが行うことであり、その方形波の平均電圧（直列インダクタとコンデンサを介してgndに供給される場合）は、必要な出力レベルに対応するDCレベルですしたがって、12ボルトの出力の場合、25％のマークスペース比を作成するPWMソースから給電される2つのFETを使用する必要があります。

これにより、48ボルトが12ボルトに変換されます。

抵抗フェットが非常に低く、インダクタの抵抗が非常に低い場合は、マークスペース比を25％に設定し、入力電圧が少し変動する場合は、このマークスペース比を入力電圧で変更できるようにします。変化します。

世界で最高のフェットでさえ少し電圧を落とすので、必然的にそれは通常これより少し複雑ですeインダクタも同様であり、高負荷状態では電圧が低下します。これは、マークスペース比をわずかに増やすことで対処できます。

非同期バックコンバータは効率が悪く、傾向があります。より不安定になるので、このルートを検討することをお勧めします。 LTC6992 などのPWM回路は、このタイプのスイッチャーの心臓部として非常に便利です。これは、電圧制御PWM発振器です。

コメント

• ありがとうございます。あなたの回答に賛成しますが、' ma noob。：（
• わかりました。 '計算を行っていますが、'がスタックしています。'を使用していますチュートリアルとして simonthenerd.com/files/smps/SMPSBuckDesign_031809.pdf 。私が見つけて購入できる最高のアンペア定格インダクタは65アンペアで、インダクタンスは500uHです。また、Olinが85％の効率にするのは簡単だと指摘したので、電流負荷として136アンペアを使用しました。計算を行うと、-0.000211KHzのスイッチング周波数が得られます。これは私には不可能に思えます。私を正しい方向に向けることができますか？インダクタは digikey.com/product-detail/en/RD8137-64-0M5/817-1844-ND/1997813
• 聞く私の言葉では、このタイプのバックレギュレーターは使用しないでください。同期バックレギュレーターを使用し、最も重要なのは、LTSpice（リニアテクノロジーを使用しない）を入手して、シミュレーションを実行できるようにすることです。 'また、'が必要とするインダクタは、数十マイクロヘンリーの範囲にある可能性が高く、手巻き-動作周波数も数十kHzの範囲になります。
• 同期降圧レギュレータの設計に必要な式があるサイトを教えてください。またはリンクしてください。