Pytanie:
Która metoda lub element najlepiej reguluje napięcie od 42 do 3,3 V?
Muthu
2020-04-09 14:45:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Używam akumulatora 36 V (10 s 2,5 A na ogniwo 3,6 V). Jego maksymalne napięcie wynosi 42 V. Używam mikrokontrolera STM32, którego napięcie wejściowe wynosi 3,3 V.

Projektuję płytkę drukowaną w której zasilanie pobierane jest z pakietu akumulatorów (42 V.) Chciałbym zasilać mikrokontroler STM32 z zasilacza akumulatora.

Chciałbym wyregulować 42 do 3,3 V, aby móc zasilać mój mikrokontroler STM32.

Która metoda jest najlepsza do konwersji za pomocą regulatora lub konwertera buck na podstawie projektu PCB?

Battery Specyfikacja: 10s1p

  • Napięcie znamionowe akumulatora: 36 V
  • Maksymalne napięcie akumulatora: 42 V
  • Prąd akumulatora: 2500 mAh

Specyfikacja mikrokontrolera M: STM32F401RCT6

  • Napięcie zasilania: od 3,3 do 3,6 V
  • Prąd zasilania: od 100 do 160 mA

enter image description here

Która metoda lub komponent najlepiej reguluje 42 V, abym mógł zasilać mój mikrokontroler napięciem 3,3 V?

Czy spojrzałeś na konwertery buck?Jeśli tak, co znalazłeś?Czy próbowałeś TI webench?
Jeśli masz możliwość podłączenia napięcia między akumulatorami, byłby to najlepszy wybór.
Dziewięć odpowiedzi:
Andy aka
2020-04-09 15:19:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bardzo podoba mi się LT8631 (1 amper przy 3,3 V i zakres napięcia wejściowego do 70 V): -

enter image description here

A może LT8630: -

enter image description here

Lub prawdopodobnie LTC7138: -

enter image description here

Lub wybierz swój własny konwerter złotówki za pomocą narzędzia do wyboru Analog Device.

Dziękuję bardzo, że wybrałem LTC3638.Czy mogę wiedzieć, jakie są główne rzeczy, które powinniśmy wiedzieć, wybierając konwerter złotówki.
Najważniejsze, że ma bardzo przyzwoitą wydajność energetyczną w porównaniu do regulatora liniowego.
@Muthu Zawsze uważałem, że Analog Devices mają najdroższe rzeczy i na pewno nie zawodzą.Za mniejsze pieniądze możesz dostać MAXM15062, który nie wymaga żadnych zewnętrznych komponentów i nadal jest bardzo kompaktowym pakietem
Płacisz za to, co otrzymujesz z mojego doświadczenia i tak, są one droższe (a więc to, co technologia Linear zanim je nabyła ADI), ale jestem wielkim zwolennikiem tego, że jeśli chodzi o układy zasilające, warto rozwidlić je dla wyższej wydajnościniż oczekiwana niezawodność.
mhaselup
2020-04-09 15:33:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Konwerter złotówki to najlepsze podejście

Obwód regulatora liniowego w najgorszym przypadku będzie musiał spaść z 42 V do 3,6 V = 38,4 V.Przy 160 mA moc rozpraszana przez regulator wyniesie 6,14 W.

Z drugiej strony konwerter buck obniży napięcie do wymaganego poziomu z możliwie 90% wydajnością (mniej energii marnowanej w postaci ciepła) i prawdopodobnie zmniejszy pobór prądu do 3,6 / 42 * 160 mA = 13,7 mA, umożliwiając akumulatorowi zasilanieobwód 11,67 razy dłuższy.

https://www.monolithicpower.com/en/products/dc-dc-power-conversion/switching-regulators/step-down-buck/converters/vin-max-48v/mp2492.html lub podobny mógłby to zrobić.

Przy takim rozpraszaniu odprowadzanie ciepła będzie jeszcze większym problemem niż żywotność baterii.
sgt_johnny
2020-04-09 15:03:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Najlepszą metodą jest użycie regulatora przełączania topologii buck.

Na przykład Analog Devices LT3437 ma obwód odniesienia / przykład dla twojej aplikacji

jpa
2020-04-10 13:37:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Konwerter buck to właściwe rozwiązanie, a wiele układów sugerowanych w innych odpowiedziach jest łatwych w użyciu, ponieważ arkusze danych zawierają już projekty, których możesz po prostu użyć.Ale nadal wymaga układu PCB i innych prac projektowych.

SHR05 diagram from datasheet

Najłatwiejszym rozwiązaniem jest użycie gotowego modułu konwertera buck.Na przykład SRH05S3V3 może dostarczyć 3,3 V przy do 500 mA z napięcia wejściowego w zakresie od 9 V do 72 V.Ma tylko trzy piny: Vin, Vout, GND.Nawet kondensatory wejściowe i wyjściowe są opcjonalne, ponieważ moduł ma zintegrowane małe kondensatory.

SHR05 photo

czy są w nim jakieś wady, takie jak wydajność lub moc
Uważaj na takie urządzenia.Zwykle są bardzo hałaśliwe - w tym przykładzie tętnienia ~ 75mVpp na wyjściu.Prawdopodobnie będzie w porządku dla MCU, ale nie będzie dobry dla żadnej części analogowej (w tym PLL, ADC, DAC itp.).Mają również tendencję do wykazywania słabej wydajności
@TomCarpenter: A co powiesz na użycie takiego urządzenia do wytwarzania 5,0 V, a następnie użycie do tego regulatora liniowego?Wydajność nie byłaby świetna, ale prawdopodobnie byłaby 5 razy większa niż w przypadku regulatora liniowego z 36 V.
@supercat Możesz, ale pamiętaj o wyłączeniu i PSRR na regulatorze liniowym.Harmoniczne przełączania są na tyle wysokie, że pętla sterowania regulatora liniowego nie może odpowiedzieć w czasie i przejść bezpośrednio.Więc jeśli niski poziom hałasu jest tym, czego szukasz, potrzebne są czapki i ferryty.
Spehro Pefhany
2020-04-10 22:27:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeśli robisz kilka z nich i martwisz się o koszty, możesz rozważyć model XL Semi XL7015, który kosztuje tylko około 25 centów na 100, około 1/20koszt części butikowych LTC.

Typowa wydajność wynosi tylko około 70% przy wejściu 36 V i wyjściu 160 mA w porównaniu z 85% w przypadku części LTC, więc zużycie baterii jest kosztowne (około 0,08 W więcej strat).Jest też mniejszy margines napięcia i jest to fizycznie większa część TO-252-5.Z drugiej strony, jest w stanie uzyskać znacznie większy prąd wyjściowy.

enter image description here

bestbattle
2020-04-11 04:29:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Myślę, że można znaleźć dostępne z półki BEC dla 10S - lub nawet wyższych. Jeśli planujesz zbudować własną rzecz, musisz wziąć pod uwagę spadek napięcia, który pojawia się wraz z wyczerpaniem baterii. BEC są specjalnie budowane w tym celu, stąd nazwa (obwód eliminujący baterię).

Polar Bear
2020-04-12 06:28:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ponieważ akumulator wejściowy ma napięcie 36 V, liniowy regulator napięcia nie wchodzi w grę (chociaż jest to możliwe z powodu niskiego poboru prądu).

W przypadku liniowego regulatora napięcia straty mocy wyniosłyby (Vin-Vout) * Iout.Na przykład, jeśli pobór prądu wyniesie 1 A, to (36-3,3) * 1 = 32,7 W zmarnowanej mocy.

Najlepszą opcją byłby konwerter buck (zasilacz impulsowy), który monitoruje napięcie na kondensatorze wyjściowym i ładuje go, gdy będzie to wymagane.Sprawność takich przetwornic mocy jest dość wysoka.

Jeśli szukasz bardzo niedrogiego rozwiązania, sprawdź LM2596 - arkusz danych.

Zużycie energii przez MCU jest bardzo małe, a na rynku dostępnych jest wiele innych rozwiązań.

salah alami
2020-04-10 21:27:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

myślę, robiąc między dwoma składnikami rezystancję o wartości równej 15-16 K (om)

Witamy na stronie :-) Jednak jest to bardzo krótka odpowiedź na wymianę stosów.Nie wyjaśniłeś, w jaki sposób użycie takiego rezystora dałoby stabilne napięcie „wyjściowe” przy zmiennym obciążeniu (wskazówka: nie byłoby), ani nie wyjaśniłeś żadnych innych problemów związanych z tym podejściem, np.sprawność i straty mocy w rezystorze itp. Zalecam przeczytanie odpowiedzi, które uzyskały wyższą liczbę głosów, aby zobaczyć jakość i poziom szczegółowości, który jest tutaj dobrze odbierany.Wykonaj kilka obliczeń, aby zobaczyć, jak twoja odpowiedź zadziałałaby w praktyce, a zobaczysz z nią * duże * problemy :-( Przeczytaj również [prezentację] i [pomoc]. Dzięki
Ostojic Stefan
2020-04-10 12:01:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Najłatwiejszą odpowiedzią według mojej wiedzy jest użycie diody Zenera o napięciu 3,3V.Potrzebujesz również rezystora, aby ograniczyć prąd przepływający przez diodę i do mikrokontrolera!

To prosty sposób, ale z pewnością nie jest to dobry sposób.Czy zauważyłeś dyskusje na temat skuteczności w innych odpowiedziach?Regulatory liniowe są bardzo nieefektywne, dlatego każdy poleca regulatory przełączające.Twój sugerowany regulator z diodą Zenera jest mniej wydajny niż regulator liniowy.
A przy spadku napięcia do 41 woltów regulator liniowy nagrzewa się **.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 4.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...