¿Los convertidores de buck aumentan las horas de amperaje de una batería?

Estás en el camino correcto.

La clasificación en amperios / hora de la batería especifica cuántas horas puede extraer una cierta corriente nominal de la batería.

El convertidor a 5V no cambiará la capacidad de la batería en horas y amperios. Pero si solo sacaras la mitad de la corriente de la batería, la batería durará el doble.

Así que vamos a hacer un ejemplo aquí. Como dijiste tienes una batería de 12V 18AH. Consideremos, por ejemplo, que su carga a los 5 V indicados requirió 500 mA (es decir, 0,5 A) para ejecutarse.

Si tuviera que utilizar un regulador lineal para dejar caer la batería de 12V a 5V, el regulador lineal sacaría 0.5A de la batería e irradiaría (12V-5V) * 0.5A = 3.5 vatios de energía en forma de calor mientras suministra el 5V a la carga. La batería de 12 V que suministra el 0.5A suministraría el regulador durante 18AH / 0.5A = 36 horas. La eficiencia de dicho sistema es EnergyOut / EnergyIn = (5V * 0.5A) / (12V * 0.5A) = 41.6% de eficiencia.

Entonces, si en cambio usó el regulador de conmutación de buck con una eficiencia del 90%, podemos evaluar la duración de la batería. El regulador del dólar opera como:

Energy Out = 0.9 * Energy In.

Con una carga de 5V @ 0.5A, la energía que se entrega fuera del regulador Buck es de 5V * 0.5A = 2.5W. Aplicando la fórmula de eficiencia del 90%, la energía de entrada del regulador sería 2.5W / 0.9 = 2.78W. Este vataje a 12V corresponde a un consumo de 2.78W / 12V = 0.231A de la batería. A esta corriente más baja, la batería duraría 18AH / 0.231A = 77.9 horas.

Como puede ver, el uso de la batería es mucho más eficiente.

Las horas de amperaje no son una buena forma de medir la capacidad de la batería. Watt horas es una cifra mucho mejor. Si se pega un convertidor de batería después de la batería, las horas en vatios equivalentes de la batería disminuirán por la pérdida en el convertidor. Sin embargo, dado que el convertidor consumirá menos amperios de la batería, aumentarán las horas equivalentes en amperios. Sin embargo, esta no es necesariamente la mejor comparación, ya que en este caso las horas en amperios equivalentes están en un voltaje diferente después del convertidor.

Para ampliar lo que dijo alex.forencich, dado que aparentemente no se entendió bien, lo que falta es que amp-hours sea una buena forma de comparar baterías con el mismo voltaje de salida. No es una buena manera de comparar las baterías a diferentes voltajes de salida ... o una vez que se oponga o aumente el voltaje.

CuandopasalasalidadeunabateríaatravésdeunconvertidorDC-DCteóricoquetieneunaeficienciadel100%,laclasificacióndeWatt-hourpermaneceigual;Laclasificacióndeamperios/horaesWatt-hour/voltiospuedesubirobajardependiendodesielconvertidorestáenmarchaoenalza.P.ej.Labateríade3Wh(1.5V*2Ah)puedellegara0.2Ahsiaumentamoselvoltaje10veces[a15V]opodemosllegara20Ahsicambiamoselvoltaje10veces[a0.15V].YparaabordarloquedijoNickAlexeev;Estoescuandolabateríaseveatravésdelotrolado(=salida)delconvertidor.Porsupuesto,elAhdelabateríaensínocambia.

PeroningúnprácticoconvertidorDC-DCtieneunaeficienciadel100%,porloquelapotenciaconvertidadebeajustarse(multiplicarse)porlaeficienciadelconvertidor.P.ej.Sielconvertidortieneunaeficienciadel90%,laclasificaciónde3Whseconvierteen2.7Whdespuésdelaconversión.Esoesindependientementedeaquévoltajeseconvierta.

Yconrespectoal"90% de eficiencia en comparación con los reguladores lineales", probablemente significa que pueden tener un 90% de eficiencia absoluta. Los reguladores lineales tienen la máxima eficiencia teórica dada por Vout / Vin; por lo tanto, para una conversión de 12V a 5V, un regulador lineal no puede exceder el 41,66% de eficiencia, y en la práctica será menor que eso. Y, de hecho, un regulador lineal no puede aumentar las horas de amplificación debido a esto. Digamos que tienes X Wh en el voltaje Vin (inpt). Esto se convierte en X Vout / Vin Wh a la tensión Vout; Vout es siempre menor que Vin para un regulador lineal. Ahora divida este X Vout / Vin Wh por el voltaje de salida para obtener X / Vin Ah en la salida; esa es exactamente la misma clasificación de Ah en el voltaje de entrada / original [para un regulador lineal ideal], pero tenga en cuenta que tenemos una pérdida de energía / potencia [generalmente grande] porque Vout es [significativamente] más baja que Vin.

Así que para resumir; ningún convertidor [de conmutación o lineal] puede aumentar la calificación de Wh. Uno lineal tampoco puede aumentar la calificación de Ah.