Wat is de meest efficiënte manier om 48V naar 12V te verlagen? Ik heb een voeding die 48V kan leveren bij 40 ampère. Ervan uitgaande dat de voeding perfect is, levert dat mij 1920 watt op. Ik voed echter sommige RC-apparatuur, zoals ESCs en borstelloze DC-motoren die 12V nodig hebben. De perfecte stap naar beneden zou in staat zijn om 12V bij 160 ampère te duwen. Is er iets efficiënter dan de regelaars die ik heb gevonden die hoogstens kunnen duwen 12V bij 12 ampère?
Degenen die ik heb gevonden:
Reacties
- Bent u op zoek om dit te ontwerpen, begrijpt u gewoon welke het meest efficiënt is of koopt u er een?
- Ik zou liever een kant-en-klaar exemplaar kopen, maar als ik er zelf een moet maken, ‘ zal ik het doen.
- Is de 48v / 40 ampère voeding iets dat u voor het project probeert te gebruiken omdat het een goed idee lijkt, of is het de enige beschikbare stroombron ?
- Helaas is dat zo de enige beschikbare stroombron, anders zou ik gewoon een 12v eigen stroombron gebruiken.
- I dacht hier gewoon aan. Het zou mogelijk kunnen zijn om meerdere regelaars te gebruiken (1 voor elke component) omdat elke component niet ‘ meer dan 20 ampère mag trekken.
Answer
De meest efficiënte manier om een lagere spanning te creëren bij een hogere stroom van een hogere spanning bij een lagere stroom, is een type schakelende voeding genaamd een buck converter . Voor een buck-converter, (watt uit) = (watt in) – verliezen. Voor een lineaire regelaar (current out) = (current in) – verliezen.
Buck converters tot 85% of zo efficiënt zijn relatief eenvoudig zelf te maken. Je moet wakker worden en het serieus nemen om boven de 90% te komen. Om 95% te krijgen, moet iemand die weet wat hij doet, zich echt op het probleem toeleggen.
Er is veel geschreven over buck converters, en de term “buck converter” zou een nuttige zoekterm moeten zijn. Daarom zal ik “het algemene concept slechts kort uitleggen.
Wanneer de schakelaar gesloten is, wordt er stroom opgebouwd in de inductor. Wanneer de schakelaar wordt geopend, moet de momentane inductorstroom blijven stromen. D1 biedt een pad voor deze stroom. Aangezien de spanning over de inductor nu negatief is, neemt de stroom erin af. De schakelaar opent en sluit snel om stroom toe te voegen aan de inductor. inductor wanneer gesloten en zorgt ervoor dat de inductorstroom afneemt wanneer deze open is. Het gedeelte van de tijd dat de schakelaar gesloten is, regelt de algehele uitgangsstroom. Deze fractie wordt meestal gemoduleerd door een feedbacklus om de uitgangsspanning te regelen.
Vanwege het stroompad door D1 is de uitgangsstroom hoger dan de ingangsstroom. Als alle componenten ideaal zijn, kan er geen vermogen worden gedissipeerd en wordt al het ingangsvermogen overgebracht naar de uitgang.
Antwoord
Ik weet dat Olin deze vraag heeft beantwoord en je hebt hem geaccepteerd, maar ik wee uld raadt het gebruik van een synchrone buck-converter aan – deze gebruikt twee MOSFETs en is efficiënter en, verrassend genoeg, gemakkelijker te begrijpen en te besturen.
Stel je voor dat je 48 volt wordt ingevoerd in een circuit dat het in een blokgolf heeft gehakt van een bepaalde mark-space-verhouding – dit is wat een sync buck-converter doet en de gemiddelde spanning van die blokgolf (wanneer deze door een seriële inductor en condensator naar GND wordt gevoerd), is een gelijkstroomniveau dat overeenkomt met het uitgangsniveau dat u nodig hebt dus voor een output van 12 volt moet je twee FETs gebruiken die worden gevoed door een PWM-bron die een mark-space-verhouding van 25% creëert.
Dit zet 48 volt om in 12 volt.
Als je echt lage weerstandsfets hebt en een echt lage weerstand-inductor, hoef je alleen maar de mark-space-ratio in te stellen op 25% en, als de ingangsspanning een beetje varieert, deze mark-space-ratio aanpasbaar maken door de ingangsspanning veranderen.
Het is onvermijdelijk dat het meestal een beetje ingewikkelder is dan dit, omdat zelfs de beste fets ter wereld een beetje voltag laten vallen Net als de inductor en onder zware belasting zal de spanning zakken – dit kan worden tegengegaan door de mark-space ratio iets te verhogen.
Een niet-sync buck-converter is niet zo efficiënt en is gevoelig tot meer instabiliteiten, dus ik verzoek u dringend om deze route te overwegen. Een PWM-circuit zoals de LTC6992 is erg handig als hart van dit type switcher – het is een spanningsgestuurde PWM-oscillator.
Opmerkingen
- Bedankt. Ik zou je antwoord opwaarderen, maar ik ‘ ma noob. 🙁
- Oké Ik ‘ m bezig met mijn berekeningen en nu ‘ m zit ik vast. Ik ‘ gebruik simonthenerd.com/files/smps/SMPSBuckDesign_031809.pdf als een tutorial.De inductor met de hoogste ampère die ik heb gevonden en die ik me kan veroorloven is 65 ampère en heeft een inductantie van 500 uH. Zoals Olin opmerkte dat het eenvoudig is om het 85% efficiënt te maken, heb ik 136 ampère gebruikt als stroombelasting. Als ik de berekeningen maak, krijg ik een schakelfrequentie van -0.000211 KHz. Dit lijkt mij onmogelijk. Kunt u mij in de goede richting sturen? De inductor is digikey.com/product-detail/en/RD8137-64-0M5/817-1844-ND/1997813
- Luister naar mijn woorden – gebruik geen ‘ dit type buck-regulator – gebruik een synchrone buck-regulator EN, het allerbelangrijkste, haal LTSpice (vrij van lineaire technologie) zodat je dingen kunt simuleren. Het ‘ is ook waarschijnlijk dat de inductor die u ‘ nodig zult hebben, zich in het bereik van tientallen micro Henry bevindt en zal moeten zijn handopgewonden – je werkfrequentie zal ook in het bereik van tientallen kHz liggen.
- Kun je me vertellen of linken naar een site die de formules heeft die nodig zijn om een synchrone buck-regulator te ontwerpen?