Aumentare l'amperaggio
Sto progettando un circuito DC per il mio progetto e ho colpito un muro di mattoni che mi ha lasciato perplesso dopo ore di ricerca. Finora in questo foglio dello schema ho iniziato a creare una catena tipo PDB per alimentare le parti interne dei robot.
Per ridurre la lunghezza di questo post, ho bisogno dell'uscita 12v (fare riferimento alla freccia rossa) per fornire 2000ma (2 amp) al carico. Come faccio a eseguire questa operazione senza compromettere l'intero circuito in modo efficiente (sarebbe anche utile se potessi evidenziare eventuali difetti fino ad ora nello schema).
Risposte
Secondo il datasheet del commutatore semplice LM2577 https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2577.pdf?ts=1607298375356a pagina 16, "PROCEDURA DI PROGETTAZIONE DEL REGOLATORE STEP-UP", specificano la corrente di carico massima ILOAD (MAX) come <= 2.1A x Vin (min) / Vout ... quindi assumendo 5V in e 12V out, 2.1 * 5 / 12 = 0,875 A. Non è possibile fare in modo che l'LM2577 fornisca una corrente di uscita superiore a 875 mA quando si aumenta da 5 V a 12V. Il tuo progetto deve selezionare un diverso regolatore di spinta.
A causa della conservazione dell'energia, la potenza in ingresso (V * i) deve essere uguale alla potenza in uscita più eventuali perdite. Quindi qualsiasi convertitore boost che aumenta da 5 V a 12 V e fornisce 2000 mA al carico, deve assorbire almeno 4,8 A dall'alimentazione di ingresso 5 V - e questo presuppone un'efficienza del 100%. È più probabile che richieda circa 6 A (se l'efficienza è dell'80%). Quindi, se è necessario utilizzare un'alimentazione a 5 V, le perdite di conversione richiederanno un'alimentazione di 30 Watt (ipotizzando un'efficienza dell'80%).
Ma se invece si utilizzasse un'alimentazione a 12V come fonte di alimentazione principale, collegandosi direttamente ai carichi da 12V, sarebbe necessaria solo un'alimentazione da 24 Watt (più qualunque cosa richiedano gli altri power rail). Quindi l'alimentazione a 5V potrebbe essere derivata dall'alimentazione a 12V utilizzando un convertitore buck. (L'utilizzo di un regolatore lineare come U5 per passare da 12V a 9V fornisce il 75% di efficienza, ma l'utilizzo di un regolatore lineare per passare da 12V a 5V fornisce solo il 41% di efficienza.) C'è un ulteriore vantaggio nell'usare un convertitore buck per diminuire, invece di utilizzare un convertitore boost: la maggior parte dei convertitori boost non può spegnersi completamente, c'è sempre una conduzione residua attraverso il diodo. Questa può essere una considerazione importante se il dispositivo è alimentato a batteria.
Mi chiedevo se potresti farla franca usando tre di questi dispositivi in parallelo, anche se guardando la scheda tecnica non avrei molta fiducia che funzionerebbero bene (alcuni switcher possono essere disposti in parallelo con poca confusione). Tuttavia, se il carico sulla guida da 12 V potesse essere facilmente suddiviso, potrebbe essere un'opzione. Dal punto di vista della semplicità, però, sarei d'accordo sul fatto che sarebbe preferibile utilizzare uno switcher diverso.