¿Es posible * proporcionalmente * reducir una fuente de voltaje de CC?

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ENTRADA: Comienzo con un suministro de CC variable (clasificado hasta 5A) que varía entre 0V y 24V.

SALIDA: Digamos que me gustaría obtener un voltaje de salida directamente proporcional entre 0V y 5V (es decir, un nuevo mapa del rango original, de modo que 0V se convierta en 0V, y 12V en 2.5V, y 24V se convierta en 5V, etc.).

DIBUJO DE CORRIENTE EN LA SALIDA: Suponga que este voltaje de salida final (que varía entre 0 y 5V) se utilizará para alimentar un motor que consume una corriente máxima de aproximadamente 1A. Por lo tanto, la velocidad del motor cambiaría a medida que cambia el suministro original y, por lo tanto, el suministro reducido.

¿Es posible hacer lo anterior? Los reguladores están fuera por razones obvias, y un divisor de voltaje crearía mucho calor y no parecería la solución ideal.

EDIT:

Algunas personas sugirieron que la PWM sería una solución simple, así que investigué un poco y encontré este ejemplo de cómo lograr la PWM con un temporizador 555 (más preguntas a continuación):

¿Es esta una implementación adecuada para mi propósito o hay un IC de PWM listo para usar que puedo probar en mi circuito?

Además, busqué la hoja de datos de LM555, y parece funcionar al máximo. Suministro de 18V, mientras que necesito hasta 24V. ¿Alguna sugerencia en este frente?

    
pregunta boardbite

2 respuestas

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Se podría usar un convertidor de bucle abierto de bucle abierto, preferiblemente con rectificación síncrona.

Los interruptores deben operar con un ciclo de trabajo del 21%, lo que le dará alrededor de 0-5V. Habrá cierta caída con el aumento de la corriente, debido a la resistencia del inductor (generalmente un contribuyente grande) y Rds (activado) de los dos MOSFET.

Editar: Diagrama conceptual: -

S1 y S2 pueden ser MOSFET o S2 podría ser un diodo Schottky. S1 se cierra con el ciclo de trabajo D y S2 se cierra para D '= 1-D donde D ~ = 0.21. El período Ts se mantiene lo suficientemente corto como para que solo haya un 15% de ondulación actual en L y C se elige para mantener el voltaje de ondulación de salida dentro de los requisitos.

Por ejemplo, si la frecuencia es de 100 kHz, Ts = 10usec y S1 se cerrarían para 2.1usec y luego se abrirían, y S2 se cerraría para 7.9usec y abrirían, y se repetirían para siempre.

Tenga en cuenta que si S1 y S2 se cierran al mismo tiempo, incluso durante un tiempo relativamente corto, sucederán cosas malas, ya que podrían acortar el suministro.

Para obtener una mayor precisión, se requeriría un circuito de control de circuito cerrado, que mida la fuente de alimentación de '24 V' y sirva la salida a una fracción fija de la misma. Eso sería un poco más complejo.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Para lo que quiere hacer, hay un enfoque mucho mejor que reducir el voltaje. Es utilizar PWM desde el Vcc al motor. Reducir el voltaje es malo debido a las pérdidas si usa la regulación lineal ... pero incluso si usa una fuente de alimentación conmutada, reducir el voltaje es malo debido a la pérdida de torque.

El PWM es una solución de conmutación (sin pérdidas) casi sin pérdida de par.

    
respondido por el Claudio Avi Chami

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