¿Cuál es la forma más eficiente de alimentar una computadora solar (5 V) con una batería de plomo de 12 V?

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Mi proyecto: alimentar un Beaglebone Black (BBB) completamente a partir de energía solar. Obviamente la eficiencia energética es crucial aquí. Mi configuración hasta ahora: panel fotovoltaico conectado a una batería de plomo ácido de ciclo profundo. Ahora necesito pasar de 12V a 5V (2A) de la batería para el BBB.

La mayoría de los proyectos similares sugieren el uso de un UBEC (Eliminación de batería universal Circuito), como éste . Sin embargo, no estoy seguro de si esto es lo correcto para mí. La curva de eficiencia de un UBEC típico cae bastante mal para corrientes bajas. Espero que el BBB pase la mayor parte del tiempo inactivo, es decir, consuma alrededor de 150 mA, lo que significa que la eficiencia sería bastante baja.

¿Es una UBEC la mejor solución o hay formas más eficientes de suministrar 5V / 2A (máx.) para mi propósito? Como mis artes de soldadura son bastante limitadas, Preferiría una solución ya hecha.

    
pregunta n1000

3 respuestas

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En términos de eficiencia, esto es tan bueno como será posible. El método más eficiente para transformar el voltaje de 12V a 5V es usar un convertidor reductor en lugar de un regulador lineal. El UBEC es un convertidor de dólar. Para niveles de potencia en este rango, una eficiencia de más del 90% se considera buena.

Si estuviera dispuesto a buscar un controlador IC personalizado y realizar un diseño de PCB, podría obtener hasta un 96% seleccionando un IC que incluya una tecnología llamada rectificación síncrona. Un ejemplo de dicho IC es enlace (sin embargo, tenga en cuenta que el voltaje de entrada en este IC solo aumenta 5.5V)

Con la rectificación síncrona, aún puede lograr una buena eficiencia a niveles de corriente bajos (consulte la página 5 en el pdf). Para 100mA, puede obtener una eficiencia superior al 90%.

    
respondido por el mr_js
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El voltaje de salida es estable cuando conectas tu beaglebone a las fuentes de alimentación de CC normales. Mientras que la salida de la salida solar debe estar regulada por los algoritmos de Seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para mantenerse estable. El CI normal como UBEC o FAN2002 no proporciona la capacidad de MPPT.

Como la mayoría de los convertidores solares tienen como objetivo generar gran potencia, existen circuitos integrados diseñados para aplicaciones portátiles de nivel de potencia. Pero existen algunos, como LT3652 de Linear. Y debido a la misma razón, aquí se utiliza una versión simplificada de algos MPPT que resultó en una menor eficiencia de MPPT en comparación con las contrapartes de gran potencia. Afirma:

  

Cuando es alimentado por un panel solar, el LT3652 implementa la operación MPPT simplemente programando el nivel mínimo de voltaje de entrada al voltaje de potencia pico de ese panel, VMP. La tensión de pico deseada se programa a través de un divisor de resistencia.

La eficiencia precisa no se ha indicado, pero supongo que debería estar alrededor del 80 ~ 90%. Esta ya es la solución más avanzada.

    
respondido por el Weifu
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No sé si todavía estás buscando una respuesta, pero aquí hay un convertidor de dinero con una eficiencia del 96%:

Sería una buena idea contactarlos para obtener una hoja de datos.

O este:

enlace

¡Ambos son solo unos pocos dólares!

    
respondido por el Filek

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