Два регулятора напряжения последовательно и параллельно


10

Что может быть лучше - подключить два регулятора напряжения последовательно или параллельно? Мне не нужно много тока (максимум 300-400 мА). Мне нужны оба напряжения. Выход трансформатора составляет около 9 В. U2 дает 1A макс. И U3 800 мА макс.

серии параллельно


1
В наши дни существуют действительно дешевые преобразователи постоянного тока в постоянный, которые будут значительно более эффективными (читай: работайте кулер и не нужны огромные радиаторы).
Джиппи

Ответы:


11

Важным отличием здесь является то, где мощность рассеивается. Для обеих цепей это легко рассчитать:

Параллельно:

  • пU2знак равно(ВяN-ВОUT)×яОUTзнак равно(9-5)×1знак равно4W
  • пU3знак равно(ВяN-ВОUT)×яОUTзнак равно(9-3,3)×0.8Aзнак равно4,6W
  • Общая мощность = 8,6 Вт

Конфигурация серии

  • пU2знак равно(ВяN-ВОUT)×яОUTзнак равно(9-5)×(1+0.8)знак равно7,2W
  • пU3знак равно(ВяN-ВОUT)×яОUTзнак равно(5-3,3)×0.8Aзнак равно1.4W
  • Общая мощность = 8,6 Вт

Вопрос в том, где вы можете наиболее удобно распределить эти количества энергии, какой регулятор. Чем выше рассеиваемая мощность, тем больше требуется радиатор. Для обоих решений общая рассеиваемая мощность одинакова.

Обратите внимание, что для последовательной конфигурации ваш регулятор 5 В должен иметь возможность работать почти на 2 А, тогда как в параллельной конфигурации оба регулятора должны справляться с «только» около 1 А.


2
Из-за синусоидальной волны, трансформатор будет заряжать конденсатор вплоть до sqrt (2) * 9 В = почти 13 В, когда нет нагрузки. Если трансформатор негабаритный, он все равно будет под напряжением почти 13В. Так что это может быть немного хуже, чем показывает этот расчет. (При допустимом падении 2 * 0,6 В на мостовой выпрямитель оно составляет чуть более 11 В, что все еще выше, чем 9 В.)
Уровень River St

8

Если

  • регулятор 3.3В может функционировать с минимальным выходом регулятора 5В в качестве входа,
  • И регулятор 5V может подавать сумму обоих токов, оба варианта открыты.

Обратите внимание, что в двух вариантах рассеяние будет по-разному разделено на два регулятора.

При значениях 1А и 0,8А вам потребуется некоторое охлаждение обоих регуляторов, которое вы должны рассчитать для максимального входного напряжения (максимально возможное линейное напряжение, минимально возможный коэффициент преобразования, минимальное возможное падение напряжения на диодах) и минимально возможного выходного напряжения. (Расчеты Джиппи могут быть использованы в качестве отправной точки, но в худшем случае цифры будут немного хуже.)


7

Предполагая, что второй регулятор может работать от самого низкого напряжения, которое вы получите от первого, тогда вы можете сделать это последовательно. Опять же, предполагая, что это линейные регуляторы, я думаю, недостатком является то, что первый регулятор должен быть рассчитан на мощность, необходимую для рассеивания тока и мощности, необходимых для поддержки второго регулятора. Таким образом, вы можете использовать небольшую часть для второго парня, но в итоге заплатите за нее на первом регуляторе. Если бы у меня был выбор, я бы сделал это параллельно.

Теперь, если бы вы использовали импульсный регулятор для первого регулятора и линейный для второго, то вы могли бы получить некоторое повышение эффективности, если бы они были последовательно соединены. С первым регулятором понижаем напряжение на второй. Вам все еще нужно обеспечить достаточный ток от первого регулятора, но теперь мощность вашего второго регулятора должна рассеиваться, так как линейная величина значительно ниже.


0

За линейных регуляторов напряжения верно, что распределенная или централизованная конфигурация не влияет на эффективность. Однако обратите внимание, что это не так для регуляторов режима переключения. Эффективность останется такой же централизованной, но будет ниже в распределенной конфигурации.

Давайте предположим, что регулятор режима переключения с эффективностью 95%. Я также предполагаю, что каждый регулятор имеет отдельную доступную мощность в распределенной конфигурации (ваше изображение подразумевает, что только регулятор 3,3 В имеет доступный выход):

введите описание изображения здесь

пsоUрсезнак равнопU20,95+пU30,95*0,95знак равно8,188

Нам нужно перепроектировать, какая общая требуемая мощность источника должна быть в распределенном случае. Для требуемой мощности Pu2, мы должны компенсировать эффективность 1 (5В) регулятора режима переключения. Для требуемой мощности Pu3, мы должны компенсировать эффективность обоих регуляторов режима переключения, так как эта доля Psource должна пройти через два режима переключения, чтобы достичь Pu3.

Эффективность

ηзнак равнопU2+пU3пsоUрсезнак равно5+2,648,188знак равно93,3%

Конечно, в этом случае он не сильно ухудшается, но в более длинной цепи питания с большим количеством режимов переключения эффективность будет намного ниже, а более высокие мощности сделают это еще более значительным.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.