Convertidores buck encadenados

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Estoy usando estos reguladores reductores ajustables para diversos propósitos (proyectos y experimentos de hobby) y funcionan más o menos bien. Pero tengo esta pequeña preocupación: cuando convierten el voltaje relativamente alto (~ 20V) en relativamente bajo (5V o 3.3V), tienden a calentarse bastante (es casi imposible tocarlos durante más de unos pocos segundos).
Todavía funcionan, y agrego algunos pequeños disipadores de calor cuando en realidad los pongo en algo más "final". No sé si tienen protección térmica, pero no me han fallado hasta ahora.
Aún así, me he estado preguntando si es una buena idea usarlos en "serie", me refiero a conectar la salida de uno a la entrada de otro. Por ejemplo, el primero podría convertir 20V a 12V y el otro bajaría más de 12V a 5V.
De esta manera ellos compartirían el "trabajo" y eventualmente correrían más fríos.

¿Eso degradará la eficiencia global?
¿Será el doble de las pérdidas ... o menos ... o más?
Hay algunos casos en los que me preocuparía por la eficiencia (por ejemplo, si la fuente es un panel solar o una batería) y otros donde no es un problema (fuente de alimentación de sobremesa con alimentación de red, lo siento gente verde).

¿Mejoraría realmente la fiabilidad?
Aparte de hacerlos funcionar más fríos, ¿hay algún beneficio?
No sé qué sucede si falla uno de estos, pero supongo que dejará de conducir (no se hará daño) o simplemente pasará el voltaje de entrada a la salida (probablemente friendo la electrónica conectada como una carga).
Supongo que si es lo último, todavía hay algunas mejoras (menores): si la primera falla, 20V vendrán en la segunda entrada, que luego las regulará a 5V y la carga sobrevivirá ... hasta la segunda. Muere por la misma causa que murió el primero. Al menos la carga durará un poco más.
Si el segundo falla primero, la carga verá 12V (en lugar de 20V) y se cocinará a una temperatura más baja, por lo que tendrá mejor sabor :)

¿Hay alguna otra razón por la que no tiene sentido hacer eso?

Estamos hablando de cosas de hobby para uso personal, el costo de producción en masa no es un factor.

    
pregunta Mishony

1 respuesta

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Los convertidores se calientan debido a la eficiencia no ideal de los dispositivos; Sin saber la carga que estás usando solo puedo generalizar. Tenga en cuenta que la temperatura de la unión de estos dispositivos puede ser bastante alta y no degradar el rendimiento (solo la temperatura depende del dispositivo).

  

¿Eso degradará la eficiencia general?

Sí. La eficiencia general será \ $ \ eta_1 \ cdot \ eta_2 \ $ donde \ $ \ eta \ $ es la eficiencia de cada convertidor: Suponiendo que sean 85% eficientes, tendrá una eficiencia total de 72.25% para el par en serie.

  

Además de hacer que funcionen mejor, ¿existe algún beneficio?

En general, el funcionamiento de cool enfriar la vida de los componentes

  

¿Hay alguna otra razón por la que no tenga sentido hacer eso?

A menos que la eficiencia sea la preocupación principal, no, ya que no parece que haya reguladores que puedan manejar la carga y mantenerse frescos.

Tenga en cuenta que no es tan inusual generar un riel de voltaje intermedio a costa de cierta eficiencia; Esto puede hacer que la distribución de energía sea más efectiva y esparce el calor para que no se concentre en un solo convertidor.

Actualización: comente sobre el consumo de energía de los reguladores.

A 20 mA para 20 V de entrada y 5 V de salida, la disipación de potencia es de 15 x 0,02 = 300 mW. Un aumento de temperatura de 30 ° C (que notaría) implica una resistencia térmica de casi 100 ° C / vatio.

Dicho esto, aparentemente, esta es la disipación estática y cualquier disipación adicional se debe solo a ineficiencias, por lo que cuando está completamente cargada, la temperatura de la unión sigue siendo segura (probablemente cuando se opera a temperatura ambiente).

    
respondido por el Peter Smith

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