ブーストまたはバックする方が良いですか?


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ミッドレンジPICで駆動される古いPCファン(4ピンPWM)からはんだヒューム抽出器を作成しています。

ファンには、電力用に最大0.28Aで12V、RPMを制御するために最大5mAで5V PWMが必要です。したがって、PICを5Vで実行するため、5Vと12Vの両方が必要になります。PICはファンに比べて電力をあまり消費しないと思いますが、IR近接センサーも用意する予定なので、ハンダ付けしているものに向かって手を動かしたときにファンの速度を上げてから、再び下げます私はこれで終わりです。

私はまだ壁のいぼまたはバッテリーを使用するかどうかを決定していませんが、利用可能なオプションの長所と短所を知りたいです。

そのため、例として、5Vの壁war子でシステムに電力を供給し、DCブーストコンバーターを使用してファンに12Vを供給できると想定しています。

または、12Vの壁war子でシステムに電力を供給し、DC降圧コンバーターを使用してPICなどに5Vを供給できます。

部品のコストと入手可能性は別として、どちらに行くかを決める基準は何ですか?これは1回限りの個人的なプロジェクトであるため、商業的な検討はそれほど重要ではありません(まだ興味深い)、私は気づいていない実用的な問題があるかもしれないと考えています(例えば、電源レール間のノイズ、効率?)

これらの決定がどのように行われるかについて、誰かが私に洞察を与えることができますか?


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どちらでもない。5mAまたは10mAの場合、12V〜5Vのリニアレギュレータを使用します。10mA未満では、降圧型ほど効率的ではなく、より簡単になります。
ブライアンドラモンド

@BrianDrummondありがと-もともとリニアレギュレーターは、ドルよりも効率が悪いと思っていたので割引していました。どの時点で切り替えるのが理にかなっていますか?10mAは大丈夫ですが、20mAは大丈夫ですか?100mA?線はどこに描かれていますか?
ロジャーローランド

@BrianDrummondなぜ10mA未満のリニアレギュレータの方が優れているのでしょうか。常に40%未満の効率ではないでしょうか。
geometrikal

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スイッチングレギュレータの効率を見てください。通常は低電流で低下します。なぜなら、彼らは自分自身で電流を消費するからです。おそらくあなたのPICと同じくらいです。
ブライアンドラモンド

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@whatsisname良い点ですが、可変速度は楽しみの一部です!便利ですが、学習プロセスの一部でもあり、PWMとIRセンシングを取得して、暇なときに習得している断片的な知識に追加します。
ロジャーローランド

回答:


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このアプリケーションでは、降圧コンバータまたは昇圧コンバータは過剰です。あなたの最良の選択肢は、12vのソースを持ち、それから線形レギュレーターで5Vに個別に下げることです。安い、いくつかの部品、すでに持っている可能性が最も高い部品など

リニアレギュレータで電圧を下げると、レギュレータに流れる電流と電圧降下に基づいて熱が発生します。PICには電流があまり流れないため、これは問題になりません。

ただし、レギュレーターに大きな電圧降下が生じないように電圧を十分に下げる簡単な「チート」方法は、レギュレーターの前に1つ以上のダイオードを直列に配置し、それらを使用して〜.7vだけ電圧を下げることです。ダイオードに応じてそれぞれ1.4v。5Vレギュレータの場合、電圧を7Vに落とすことは問題なく、レギュレータのドロップアウトに十分なヘッドルームを確保する必要があります。繰り返しますが、シンプルなデザインと、すぐに入手できるか、古いものから回収することもできる部品。

乾杯


「チート」が好き、ありがとう!ダイオードは大丈夫ですか?1N4148の負荷がありますが、5Vを落とすには直列に7つ必要です。とにかくLEDを直列に接続して、電源が入ったときに確認できると便利かもしれません。
ロジャーローランド

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@RogerRowland最大電流が〜<20mAの場合、LEDを使用する(Vdが約2Vになることを期待する)ことは実行可能なアイデアです-ただし、通常のダイオードは一般に1A程度の範囲で評価されますが、一般的なLEDは(サイズと色に基づく)定格は10mA程度です。

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Vaxquisは正しいです。電流定格が通常1A程度のパワーダイオードを使用するのが最適です。ツェナーがある場合は、ツェナーダイオードを使用して電圧を下げることもできます。まだ開いているものがあれば、Radioshackから2 $ 1n400xシリーズのダイオードをいくつか購入することをお勧めします。タップには多数のパワーダイオードがあり、パッケージに記載されている順方向電圧降下がすべてあるはずです。
コロッツィン

電力損失は単純に線形電源からダイオードにシフトされるため、ダイオードのトリックは効率を改善しないことに注意してください。それは単に、リニアがそれほど熱くならないことを意味します。
CraigC

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5Vシステムが低電流(つまり、PIC MCUがあまり役に立たないことから予想されるように10ミリ秒)の場合、12Vから5Vのリニアレギュレータでさえ、電子機器に電力を供給してから、ロジックレベルの12V電源からのファンのローサイド駆動で、PIC GPIOで駆動されるゲートMOSFETは正常に動作するはずです(PWM入力信号に依存してファンを制御するだけでなく、ファンへのスイッチング電源も推奨しますPWM速度制御が組み込まれているすべてのファン(実際にファンへの電源入力をPWMすることとは異なります)は、ゼロ速度まで完全に制御できます。

一方、他の5V回路が電流を100mA以上に押し上げ、7Vを落とす場合、それは700mW以上であり、対処するのに取るに足らない量の熱ではなく、おそらくヒートシンクが必要です。追加のコストとサイズです。その場合、電子機器用の降圧スイッチャーが望ましい場合があります。特に、MCUが純粋なデジタル(アナログ機能が不要)の場合、100 mVppのノイズで5 V @ 100 mAを提供する比較的安価でノイズの多い降圧スイッチャーが許容される場合があります。80-90%の降圧スイッチャー効率により、このような低電流で必要なのは、スイッチャーコンポーネントの中で最も安価で軽い電流能力だけです。

原則として、選択肢がある場合は、ブーストするよりもバックする方が良いでしょう。ここでは選択肢があります。そのファンはほぼ4ワット(12V *〜0.3A)を消費するため、ブーストコンバーターからの5V電源からの12V(これも約80-90%の効率です)は、5V電源からほぼ1.0アンペアが必要であることを意味します。製造の観点からすると、より高価な電源オプションになります-より高い定格電流のトランス、ブリッジ整流器、インダクタ、MOSFETなどです。これは悪くありません。12V電源のオプションと比べて望ましくありません。


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非常に便利です、私はPICを使用してファンへの電力を切り替えることを考えていませんでした。データシートには、20%未満のデューティサイクルのPWMがファンを停止するが、将来は別のファンを可能にする害はないと示唆しています。決定する前に、電力要件を慎重にテストおよび測定することをお勧めします。とにかく、+ 1、とても感謝しています。
ロジャーローランド
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