Jaki jest najbardziej efektywny sposób na zmniejszenie napięcia z 48 V do 12 V? Mam zasilacz, który może wyprowadzić 48 V przy 40 amperach. Zakładając, że zasilacz jest doskonały, daje mi to 1920 watów. Jednak zasilam niektóre urządzenia RC, takie jak ESC i bezszczotkowe silniki prądu stałego, które wymagają 12 V. Idealnym obniżeniem byłoby podanie 12 V przy 160 amperach. Czy jest coś bardziej wydajnego niż regulatory, które znalazłem, które co najwyżej 12V przy 12 amperach?
Te, które znalazłem:
Komentarze
- Czy chcesz to zaprojektować, po prostu zrozum, który z nich będzie najbardziej efektywny, czy kup taki?
- Wolałbym kupić gotowy, ale jeśli mam zrobić własny, ' zrobię to.
- Czy zasilacz 48v / 40 amperów jest czymś, czego próbujesz użyć w projekcie, ponieważ wydaje się to dobrym pomysłem, czy też jest to jedyne dostępne źródło zasilania ?
- Niestety tak jedyne dostępne źródło zasilania, w przeciwnym razie użyłbym tylko rodzimego źródła zasilania 12 V.
- I. właśnie o tym pomyślałem. Możliwe byłoby użycie wielu regulatorów (po jednym dla każdego komponentu), ponieważ każdy komponent nie powinien ' ciągnąć więcej niż 20 amperów.
Odpowiedź
Najbardziej efektywnym sposobem na wytworzenie niższego napięcia przy wyższym prądzie z wyższego napięcia przy niższym prądzie jest typ zasilacza impulsowego zwany buck konwerter . Dla konwertera buck, (waty na wyjściu) = (waty na wejściu) – straty. Dla regulatora liniowego (wyjście prądu) = (wejście prądu) – straty.
Przetworniki Buck o sprawności do 85% lub większej są stosunkowo łatwe do wykonania samodzielnie. Musisz się obudzić i potraktować poważnie, aby przekroczyć 90%. Uzyskanie 95% wymaga od kogoś, kto wie, co naprawdę robi, aby zastosować się do problemu.
Wiele napisano o konwerterach buck, a termin „konwerter buck” powinien być użytecznym terminem do wyszukiwania. Dlatego wyjaśnię tylko pokrótce ogólną koncepcję.
Kiedy przełącznik jest zamknięty, w cewce indukcyjnej gromadzi się prąd. Gdy przełącznik jest otwarty, chwilowy prąd cewki musi nadal płynąć. D1 zapewnia ścieżkę dla tego prądu. Ponieważ napięcie na cewce jest teraz ujemne, prąd w nim spada. Przełącznik otwiera się i zamyka szybko, aby dodać prąd do cewka indukcyjna, gdy jest zamknięta i powoduje spadek prądu cewki, gdy jest otwarty. Ułamek czasu, w którym przełącznik jest zamknięty, reguluje całkowity prąd wyjściowy. Ułamek ten jest zwykle modulowany przez pętlę sprzężenia zwrotnego w celu regulacji napięcia wyjściowego.
Ze względu na ścieżkę prądową przez D1, prąd wyjściowy jest wyższy niż prąd wejściowy. Jeśli wszystkie elementy są idealne, żadna moc nie może zostać rozproszona, a cała moc wejściowa jest przenoszona na wyjście.
Odpowiedź
Wiem, że Olin odpowiedział na to pytanie i zaakceptowałeś je, ale chcę uld zalecam używanie synchronicznego konwertera buck – wykorzystuje on dwa tranzystory MOSFET i jest bardziej wydajny oraz, co zaskakujące, łatwiejszy do zrozumienia i sterowania.
Wyobraź sobie, że twoje 48 woltów jest podawane do obwodu, który rozciął go na falę prostokątną pewnego współczynnika mark-space – to właśnie robi przetwornica synchronizacji buck, a średnie napięcie tej fali prostokątnej (po doprowadzeniu przez szeregowy cewkę i kondensator do masy) jest poziomem prądu stałego, który odpowiada poziomowi wyjściowemu, którego potrzebujesz tak więc, aby uzyskać wyjście 12 woltów, musisz użyć dwóch tranzystorów FET zasilanych ze źródła PWM, które tworzy 25% współczynnik odstępu między znakami.
To zamienia 48 woltów na 12 woltów.
Jeśli masz naprawdę niską rezystancję fety i naprawdę niską rezystancję cewki, wszystko, co musisz zrobić, to ustawić współczynnik odstępu między znacznikami na 25%, a jeśli napięcie wejściowe nieco się zmienia, spraw, aby współczynnik odstępu między znacznikami mógł być modyfikowany przez napięcie wejściowe zmienia się.
Nieuchronnie jest to zwykle nieco bardziej złożone, ponieważ nawet najlepsze fety na świecie spadają trochę napięcie e, podobnie jak cewka indukcyjna, aw warunkach dużego obciążenia napięcie spadnie – można temu przeciwdziałać, nieznacznie zwiększając współczynnik odstępu między znacznikami.
Niezsynchronizowany konwerter buck nie jest tak wydajny i jest podatny więcej niestabilności, więc zachęcam do rozważenia tej drogi. Obwód PWM, taki jak LTC6992 , jest bardzo przydatny jako serce tego typu przełącznika – jest to oscylator PWM sterowany napięciem.
Komentarze
- Dziękuję. Głosowałbym za twoją odpowiedzią, ale ' ma noob. 🙁
- OK ' wykonuję obliczenia i teraz ' utknąłem. ' używam simonthenerd.com/files/smps/SMPSBuckDesign_031809.pdf jako samouczek.Najwyższa znamionowa cewka indukcyjna, jaką znalazłem i na którą mogę sobie pozwolić, to 65 amperów i ma indukcyjność 500 uH. Ponadto, jak wskazał Olin, sprawienie, by sprawność 85% była łatwa, użyłem 136 amperów jako obciążenia prądowego. Obliczenia dają mi częstotliwość przełączania -0,000211 kHz. Wydaje mi się to niemożliwe. Czy możesz poprowadzić mnie we właściwym kierunku? Cewka to digikey.com/product-detail/en/RD8137-64-0M5/817-1844-ND/1997813
- Słuchaj do moich słów – nie ' t używaj tego typu regulatora buck – używaj synchronicznego regulatora buck ORAZ, co najważniejsze, zdobądź LTSpice (wolny od technologii liniowej), abyś mógł symulować rzeczy. ' jest również prawdopodobne, że cewka, której ' będziesz potrzebować, będzie w zakresie dziesiątek mikro henry i będzie musiała być ręcznie nakręcany – twoja częstotliwość robocza będzie również w zakresie dziesiątek kHz.
- Czy możesz mi powiedzieć lub połączyć mnie ze stroną zawierającą wzory wymagane do zaprojektowania synchronicznego regulatora buck?