Tengo un circuito de batería de litio que convierte 4.2V (dos celdas de 4.2V en paralelo) a 5V. Otra opción es usar un convertidor reductor de 8.4V (dos celdas de 4.2V en serie) a 5V. Teniendo en cuenta que los dos circuitos citados están bien implementados, ¿qué opción sería más eficiente en términos de disipación de potencia?
Estoy buscando alguna regla general, ya que "la reducción siempre es preferible a la subida" o "la diferencia de voltaje absoluta importa", etc.
Los convertidores Boost suelen ser menos eficientes que los convertidores Buck, pero no mucho. La razón fundamental tiene que ver con la corriente del inductor que fluye directamente a tierra durante el tiempo de encendido, en lugar de a través de la carga, como lo hace en los convertidores Buck. Hay un artículo de EE-Times que menciona esto: Descifrando las pérdidas de energía en la conversión de convertidores de impulso
En general, sin embargo, ya que la corriente del inductor fluye a tierra durante el a tiempo, solo una fracción (tiempo de apagado a relación de período) fluye a la salida, como se ilustra por las corrientes pulsantes en la Figura 2 (esto es la razón por la que los convertidores de impulso son generalmente menos eficientes en términos de energía que los convertidores de dólar)
Debido a que las diferencias de eficiencia no son significativas, es probable que tenga un mejor servicio decidiendo sobre criterios adicionales en lugar de solo la eficiencia del regulador, incluyendo:
Las baterías a menudo no son tan aficionadas a ser conectadas directamente en paralelo, ya que cualquier falta de coincidencia en el voltaje del circuito abierto dará como resultado que la corriente de alimentación de la batería de mayor voltaje entre en la más débil. Si uno está usando baterías recargables y los estados de carga están lo suficientemente cerca, esto puede dar como resultado que las baterías intenten igualarse entre sí. Sin embargo, al usar baterías de celda primaria, o si los estados de carga no están particularmente cerca, este flujo de corriente puede ser perjudicial para ambas baterías.
El cableado de las baterías en serie suele ser más seguro, siempre que la corriente se apague antes de que el voltaje de la batería caiga por debajo de su nivel de seguridad mínimo. Para las baterías de celda primaria, el nivel mínimo de seguridad es aproximadamente cero voltios (la preocupación no es el "daño" a una batería muerta e inútil, sino más bien la posibilidad de que una batería de celda primaria de retroceso pueda descargar químicos dañinos en circuitos cercanos). Para baterías recargables, el voltaje mínimo seguro es mucho más alto (drenar las baterías por debajo de ese punto puede acelerar enormemente el desgaste).
Cualquier diferencia en la eficiencia de la conversión incremental frente a la descendente puede ser menor en comparación con los problemas derivados de las conexiones de batería en serie o en paralelo.
Lea otras preguntas en las etiquetas voltage-regulator switching-losses