Dua regulator tegangan seri vs secara paralel


10

Apa ide yang lebih baik - untuk menghubungkan dua regulator tegangan secara seri atau paralel? Saya tidak perlu banyak arus (maks 300-400mA). Saya membutuhkan kedua tegangan. Output transformer sekitar 9V. U2 memberikan 1A max dan U3 800mA max.

seri paralel


1
Ada konverter DC / DC benar-benar murah yang tersedia hari ini yang akan jauh lebih efisien (baca: jalankan pendingin dan tidak perlu heat sink besar).
jippie

Jawaban:


11

Perbedaan penting di sini adalah di mana kekuatannya hilang. Untuk kedua sirkuit dapat dengan mudah dihitung:

Paralel:

  • PU2=(VsayaN-VHAIUT)×sayaHAIUT=(9-5)×1=4W
  • PU3=(VsayaN-VHAIUT)×sayaHAIUT=(9-3.3)×0.8SEBUAH=4.6W
  • Total daya = 8.6W

Konfigurasi seri

  • PU2=(VsayaN-VHAIUT)×sayaHAIUT=(9-5)×(1+0.8)=7.2W
  • PU3=(VsayaN-VHAIUT)×sayaHAIUT=(5-3.3)×0.8SEBUAH=1.4W
  • Total daya = 8.6W

Pertanyaannya adalah di mana Anda dapat membuang jumlah daya ini dengan nyaman, yaitu regulator. Semakin tinggi daya yang dihamburkan, semakin besar pendingin yang dibutuhkan. Untuk kedua solusi, total daya yang hilang identik.

Perhatikan bahwa untuk konfigurasi seri, regulator 5V Anda harus mampu melakukan hampir 2A, sedangkan dalam konfigurasi paralel kedua regulator harus mengatasi "hanya" sekitar 1A.


2
Karena gelombang sinus, transformator akan mengisi kapasitor sampai ke sqrt (2) * 9V = hampir 13V ketika tidak ada beban. Jika transformator terlalu besar, ia akan tetap memberikan beban hampir 13V. Jadi bisa jadi sedikit lebih buruk dari perhitungan ini. (Dengan kelonggaran 2 * 0.6V dijatuhkan di atas penyearah jembatan itu hanya lebih dari 11V, yang masih lebih tinggi dari 9V.)
Level River St

8

Jika

  • regulator 3.3V dapat berfungsi dengan output minimum dari regulator 5V sebagai input,
  • DAN regulator 5V dapat menyediakan jumlah dari kedua arus, kedua opsi terbuka.

Perhatikan bahwa dalam dua alternatif pembuangan akan dibagi atas dua regulator secara berbeda.

Pada 1A dan 0.8A Anda akan memerlukan pendinginan pada kedua regulator, yang harus Anda hitung untuk tegangan input maksimum (tegangan saluran setinggi mungkin, faktor transform-down serendah mungkin, menurunkan kemungkinan penurunan dioda) dan tegangan output serendah mungkin. (Perhitungan jippie dapat digunakan sebagai titik awal, tetapi angka terburuk akan sedikit lebih buruk.)


7

Dengan asumsi regulator kedua dapat beroperasi dari tegangan terendah Anda akan keluar dari yang pertama maka Anda bisa melakukannya secara seri. Sekali lagi dengan asumsi ini adalah regulator linier, saya pikir kerugian ada regulator pertama harus berukuran untuk memasok arus dan disipasi daya yang diperlukan untuk mendukung regulator kedua. Jadi Anda mungkin bisa menggunakan sebagian kecil untuk orang kedua tetapi akhirnya membayarnya pada regulator pertama. Diberi pilihan saya akan melakukannya secara paralel secara pribadi.

Sekarang jika Anda menggunakan regulator switching untuk regulator pertama dan linier pada regulator kedua maka akan ada beberapa keuntungan efisiensi yang bisa Anda buat dengan memilikinya secara seri seperti itu. Dengan regulator pertama, turunkan voltase untuk yang kedua. Anda masih perlu menyediakan arus yang cukup dari regulator pertama tetapi sekarang kekuatan regulator kedua Anda harus menghilang karena linear jauh lebih rendah.


0

Untuk regulator tegangan saluran udara memang benar bahwa konfigurasi terdistribusi atau terpusat tidak mempengaruhi efisiensi. Namun, perhatikan bahwa ini tidak benar untuk regulator mode sakelar. Efisiensi akan tetap terpusat yang sama, tetapi lebih rendah dalam konfigurasi terdistribusi.

Mari kita asumsikan regulator mode sakelar dengan efisiensi 95%. Saya juga akan berasumsi bahwa setiap regulator memiliki daya yang tersedia terpisah dalam konfigurasi terdistribusi (gambar Anda menyiratkan bahwa hanya regulator 3.3V yang memiliki output yang tersedia):

masukkan deskripsi gambar di sini

PsHaikamurce=Pkamu20,95+Pkamu30,950,95=8.188

Kita perlu merekayasa balik berapa total daya sumber yang dibutuhkan dalam kasing terdistribusi. Untuk daya yang dibutuhkan untuk Pu2, kita harus mengimbangi efisiensi 1 (5V) regulator mode sakelar. Untuk daya yang diperlukan untuk Pu3, kami harus mengimbangi efisiensi kedua regulator mode sakelar, karena fraksi Psource ini perlu melakukan perjalanan melalui dua mode sakelar untuk mencapai Pu3.

Efisiensi adalah

η=Pkamu2+Pkamu3PsHaikamurce=5+2.648.188=93.3%

Tentu saja, ini tidak mengalami penurunan sebesar itu dalam kasus ini, tetapi dalam rantai daya yang lebih panjang, dengan lebih banyak mode sakelar, efisiensi akan jauh lebih rendah dan kekuatan yang lebih tinggi akan membuatnya semakin signifikan.

Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.