¿Cuál es la forma más eficiente de reducir 48V a 12V? Tengo una fuente de alimentación que puede generar 48 V a 40 amperios. Suponiendo que la fuente de alimentación sea perfecta, eso me da 1920 vatios. Sin embargo, estoy alimentando algunos equipos RC, como ESC y motores de CC sin escobillas que necesitan 12V. El paso perfecto hacia abajo sería capaz de presionar 12V a 160 amperios. ¿Hay algo más eficiente que los reguladores que he encontrado que a lo sumo pueden presionar ¿12V a 12 amperios?
Los que he encontrado:
Comentarios
- ¿Está buscando diseñar esto, solo entienda cuál sería más eficiente o comprar uno?
- Preferiría comprar uno prefabricado, pero si tengo que hacer el mío, ‘ lo haré.
- Es la fuente de alimentación de 48v / 40 amperios es algo que está intentando utilizar para el proyecto porque le parece una buena idea, o es la única fuente de alimentación disponible?
- Desafortunadamente, es la única fuente de energía disponible, de lo contrario, solo usaría una fuente de energía nativa de 12v.
- I solo pensé en esto. Podría ser posible utilizar varios reguladores (1 para cada componente) porque cada componente no debería ‘ t consumir más de 20 amperios.
Respuesta
La forma más eficiente de crear un voltaje más bajo a una corriente más alta a partir de un voltaje más alto a una corriente más baja es un tipo de fuente de alimentación conmutada llamada buck convertidor . Para un convertidor reductor, (vatios de salida) = (vatios de entrada) – pérdidas. Para un regulador lineal (salida de corriente) = (entrada de corriente) – pérdidas.
Los convertidores Buck con una eficiencia de hasta el 85% o más son relativamente fáciles de hacer usted mismo. Tienes que despertarte y tomártelo en serio para superar el 90%. Obtener el 95% requiere que alguien que sepa lo que está haciendo realmente se aplique al problema.
Hay mucho escrito sobre convertidores de dólar por ahí, y el término «convertidor de dólar» debería ser un término de búsqueda útil. Por lo tanto, solo explicaré brevemente el concepto general.
Cuando el interruptor está cerrado, la corriente se acumula en el inductor. Cuando se abre el interruptor, la corriente instantánea del inductor debe continuar fluyendo. D1 proporciona una ruta para esta corriente. Dado que el voltaje a través del inductor ahora es negativo, la corriente en él disminuye. El interruptor se abre y se cierra rápidamente para agregar corriente a la inductor cuando está cerrado y hace que la corriente del inductor disminuya cuando está abierto. La fracción del tiempo que el interruptor está cerrado regula la corriente de salida general. Esta fracción generalmente se modula mediante un circuito de retroalimentación para regular el voltaje de salida.
Debido a la ruta de corriente a través de D1, la corriente de salida es mayor que la corriente de entrada. Si todos los componentes son ideales, no se puede disipar energía y toda la energía de entrada se transfiere a la salida.
Responder
Sé que Olin ha respondido a esta pregunta y tú la has aceptado, pero no Recomendaría usar un convertidor reductor síncrono: usa dos MOSFET y es más eficiente y, sorprendentemente, más fácil de entender y controlar.
Imagine que sus 48 voltios se alimentan a un circuito que lo dividió en una onda cuadrada de una cierta relación marca-espacio: esto es lo que hace un convertidor reductor sincronizado y, el voltaje promedio de esa onda cuadrada (cuando se alimenta a través de un inductor en serie y un condensador a tierra), es un nivel de CC que corresponde al nivel de salida que necesita por lo tanto, para una salida de 12 voltios, debe usar dos FET alimentados desde una fuente PWM que crea una relación de espacio de marca del 25%.
Esto convierte 48 voltios en 12 voltios.
Si tiene fets de resistencia realmente bajos y un inductor de resistencia realmente bajo, todo lo que necesita hacer es establecer la relación de espacio de marca en 25% y, si el voltaje de entrada varía un poco, haga que esta relación de espacio de marca sea modificable por el voltaje de entrada cambiando.
Inevitablemente suele ser un poco más complejo que esto porque incluso los mejores fets del mundo pierden un poco de voltag ey también lo hace el inductor y, en condiciones de carga pesada, el voltaje se hundirá; esto se puede contrarrestar aumentando ligeramente la relación entre marcas y espacio.
Un convertidor reductor no sincronizado no es tan eficiente y es propenso a más inestabilidades, así que le insto a que considere esta ruta. Un circuito PWM como el LTC6992 es muy útil como el corazón de este tipo de conmutador – es un oscilador PWM controlado por voltaje.
Comentarios
- Gracias. Daría un voto positivo a tu respuesta, pero ‘ soy un novato. 🙁
- De acuerdo Estoy ‘ haciendo mis cálculos y ahora ‘ estoy atascado. Estoy ‘ usando simonthenerd.com/files/smps/SMPSBuckDesign_031809.pdf como tutorial.El inductor de amperaje más alto que encontré y que puedo pagar es de 65 amperios y tiene una inductancia de 500 uH. Además, como Olin señaló que lograr una eficiencia del 85% es fácil, usé 136 amperios como carga de corriente. Al hacer los cálculos, esto me da una frecuencia de conmutación de -0.000211 KHz. Esto me parece imposible. ¿Puedes guiarme en la dirección correcta? El inductor es digikey.com/product-detail/en/RD8137-64-0M5/817-1844-ND/1997813
- Escuche en mis palabras, no ‘ t use este tipo de regulador reductor – use un regulador reductor síncrono Y, lo más importante, obtenga LTSpice (libre de tecnología lineal) para que pueda simular cosas. También es ‘ probable que el inductor que ‘ necesitará esté en el rango de las decenas de micro henry y deberá estar cuerda manual: su frecuencia de funcionamiento también estará en el rango de decenas de kHz.
- ¿Puede decirme o vincularme a un sitio que tenga las fórmulas necesarias para diseñar un regulador reductor síncrono?