Aumentar el amperaje
Estoy diseñando un circuito de CC para mi proyecto y me he encontrado con una pared de ladrillos que me ha dejado perplejo después de horas de investigación. Hasta ahora, en esta hoja del esquema, comencé a hacer una cadena tipo PDB para alimentar las partes internas de los robots.
Para reducir la longitud de esta publicación, necesito la salida de 12v (consulte la flecha roja) para dar 2000ma (2 amperios) a la carga. ¿Cómo hago esta tarea sin comprometer todo el circuito de manera eficiente? (También ayudaría si pudiera señalar cualquier falla hasta ahora en el esquema).
Respuestas
Según la hoja de datos del conmutador simple LM2577 https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2577.pdf?ts=1607298375356en la página 16, "PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DEL REGULADOR STEP-UP", especifican la corriente de carga máxima ILOAD (MAX) como <= 2.1A x Vin (min) / Vout ... así que asumiendo 5V de entrada y 12V de salida, 2.1 * 5 / 12 = 0,875A. No hay forma de que el LM2577 proporcione más de 875 mA de corriente de salida al aumentar de 5 V a 12 V. Su diseño necesita seleccionar un regulador de impulso diferente.
Debido a la conservación de la energía, la potencia de entrada (V * i) debe ser igual a la potencia de salida más las pérdidas. Por lo tanto, cualquier convertidor elevador que suba de 5 V a 12 V y proporcione 2000 mA a la carga debe consumir al menos 4,8 A de la fuente de entrada de 5 V, y eso supone una eficiencia del 100%. Es más probable que necesite alrededor de 6 A (si la eficiencia es del 80%). Entonces, si debe usar un suministro de 5 V, las pérdidas de conversión requerirán un suministro de 30 vatios (asumiendo una eficiencia del 80%).
Pero si en su lugar utiliza una fuente de 12V como fuente de alimentación principal, conectándose directamente a las cargas de 12V, solo necesitaría una fuente de 24 Watt (más lo que requieran los otros rieles de alimentación). Entonces, el suministro de 5 V podría derivarse del suministro de 12 V utilizando un convertidor reductor. (El uso de un regulador lineal como U5 para pasar de 12 V a 9 V proporciona un 75% de eficiencia, pero el uso de un regulador lineal para pasar de 12 V a 5 V proporciona solo un 41% de eficiencia). Existe una ventaja adicional en el uso de un convertidor reductor para reducir, en su lugar de usar un convertidor de refuerzo: la mayoría de los convertidores de refuerzo no se pueden apagar por completo, siempre hay alguna conducción residual a través del diodo. Esto puede ser una consideración importante si el dispositivo funciona con batería.
Me preguntaba si podría salirse con la suya usando tres de estos dispositivos en paralelo, aunque al mirar la hoja de datos no tendría mucha confianza en que funcionarían bien (algunos conmutadores se pueden organizar en paralelo con un pequeño alboroto). Sin embargo, si la carga en el riel de 12v se puede dividir fácilmente, entonces podría ser una opción. Aunque desde el punto de vista de la simplicidad, estoy de acuerdo en que sería preferible usar un conmutador diferente.