Хто має кращу ефективність: регулятор напруги перемикання вгору або поступово?


19

У мене є схема літієвих акумуляторних батарей, яка перетворює 4,2 В (дві 4,2 ​​В паралельно) на 5 В. Інший варіант полягає у використанні понижуючого перетворювача від 8,4 В (два 4,2 В осередку) до 5 В. Враховуючи, що обидва цитовані схеми добре реалізовані, який вибір був би більш ефективним з точки зору розсіювання потужності?

Я шукаю якесь загальне правило, оскільки "крок завжди кращий, ніж посилення" або "значення абсолютної різниці напруги має значення" і т.д.



Обидва теоретично схожі, коли живляться від ідеальних джерел напруги, але ви використовуєте батареї, і це має значення. Ви можете виявити, що акумулятори серії 8,4 В краще, ніж паралельні на 4,2 В.
Енді ака

Відповіді:


9

Підвищувальні перетворювачі, як правило, менш ефективні, ніж перетворювачі Buck, але не набагато. Принципова причина пов'язана з тим, що струм індуктора, що надходить безпосередньо на землю під час вмикання, замість навантаження, як це відбувається на перетворювачах Бака. Існує стаття EE-Times, в якій згадується таке: Нерозбирання втрат потужності при перемиканні прискорювальних перетворювачів

Однак, як правило, оскільки струм індуктора тече на землю протягом часу, до виходу надходить лише частка (відношення часу відключення до періоду), як це проілюстровано імпульсними струмами на рисунку 2 (це причина, чому перетворювачі напруги, як правило, менше енергоефективніші, ніж перетворювачі долара)

Малюнок 2. Струмовий склад і розподіл по підвищувальному перетворювачу

Оскільки різниці в ефективності не суттєві, вам, мабуть, краще подавати рішення про додаткові критерії замість ефективності регулятора, зокрема:

  • Складність зарядного пристрою (одна комірка простіша).
  • Вартість
  • Розмір
  • Клітини в серії будуть обмежені їх найслабшою клітиною.
  • Паралельно клітини, як правило, заряджають одна одну, і відбувається хімічна ефективність завдяки хімічному процесу.
  • Втрати через більший вхідний струм із меншими напругами (паралельні комірки).

0

Часто батареї не дуже люблять проводити їх паралельне підключення безпосередньо, оскільки будь-яка невідповідність напруги у відкритому контурі призведе до того, що струм подачі вищої напруги акумулятора в слабший. Якщо ви використовуєте акумуляторні батареї, а стан заряду достатньо близький, це може просто призвести до того, що батареї намагаються вирівняти один одного. Однак при використанні акумуляторів з первинними елементами, або якщо стан заряду не особливо близький, цей струм може бути згубним для обох батарей.

Підключення акумуляторів в серії часто безпечніше, за умови, що струм відключається до того, як напруга будь-якого акумулятора опуститься нижче мінімального безпечного рівня. Для акумуляторів з первинними елементами мінімальний безпечний рівень становить приблизно нульовий вольт (стурбованість - це не «пошкодження» мертвої та непотрібної батареї, а скоріше можливість того, що акумулятор з первинними елементарними батареями може скидати шкідливі хімічні речовини в сусідню схему). Для акумуляторів, що перезаряджаються, мінімальна безпечна напруга набагато вище (злив акумуляторів нижче цієї точки може значно прискорити знос).

Будь-які відмінності у ефективності посилення та поступового перетворення можуть бути незначними порівняно з проблемами, що виникають внаслідок послідовних або паралельних підключень акумуляторів.


2
Старий коментар, але приміщення здається трохи непростим. Якщо ви приєднуєте батареї паралельно, ви завжди будете робити це так, щоб вони підходили під час підключення. Тоді вони залишаться збіганими, оскільки вони паралельно. Великі стійкі навантаження можуть невідповідно їх, якщо вони дуже різні ІЧ, але це навряд чи буде суттєвим. Тим часом акумулятори в серії повинні бути дуже схожими, щоб залишатись незрівняними без балансу. Це робить серійні з’єднання багато в чому складнішими. NiMH - інший звір, з я не знаю причин. Можливо, ви думали про них, але вони виняток.
Томек
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.