전압을 효율적으로 낮추는 방법
단일 DC 소스 (200A 배터리에서 48V)에서 3 개의 장치 / 부하에 전원을 공급해야합니다. 사용 된 벅 컨버터는 이것입니다.
세 가지 부하는 다음과 같습니다.
- RFID 리더 (24V DC @ 2.1A)
- Rasberry Pi 4 (5V DC @ 3A)
- DC 팬 (5V @ 800mA)
전력 측면에서 어떤 옵션이 더 효율적입니까?
옵션 1:

옵션 2 :

전원 공급 장치의 블록 다이어그램 :

답변
이상적인 세계에서 모든 것을 한 단계에서 수행하면 손실이 복합화되지 않으므로 효율성이 높아집니다.
그러나 높은 비율의 컨버터 (예 : 48> 5)는 매우 작은 듀티 사이클 (이 경우 약 10 %)이 필요하고 더 비싸고 효율이 낮은 경향이 있습니다. 옵션 1은 5V 출력을 두 단계로 수행하므로 높은 비율이 필요하지 않습니다. (2 : 1 및 5 : 1).
이는 입력 컨버터 (48> 24)가 24V 및 5V 부하 모두에 전력을 제공 할 수 있어야 할뿐만 아니라 5V 전력이 두 컨버터를 모두 통과해야하므로 효율이 낮아야한다는 단점이 있습니다.
예를 들어 90 % 효율의 컨버터를 사용하는 경우 RaspberryPi 및 팬의 15.8W에 전력을 공급하려면 24> 5 컨버터의 입력에서 15.8 / 0.9 = 17.5W, 48V 컨버터의 입력에서 19.5W가 필요합니다. 단일 스테이지 컨버터로 구동하는 경우 17.5W 만 필요합니다.
또한 배터리의 48V 입력이 크게 달라질 수 있다는 점을 고려하십시오. 충전 방법에 따라 ~ 60V에서 ~ 42V까지 다양 할 수 있습니다.
다른 부하를 켜거나 끌 때와 같이 허용해야하는 과도 현상도있을 수 있습니다. 이러한 과도 전류는 60V 이상일 수 있습니다. 입력에서 인덕터, 커패시터 및 서지 제한기를 필터링해야 할 수 있습니다.