Diseño de circuito con múltiples niveles de voltaje

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Estoy trabajando en una obra de arte basada en un Arduino Mega que esencialmente requiere energía para tres tipos de dispositivos:

  • Solenoides (4): 24 V, ~ 100 mA por pieza (400 mA, 9.6 W en total)
  • LEDs NeoPixel (1280): 5 V, ~ 60 mA por pieza (77 A, 384 W en total)
  • Motor paso a paso base (1): 5 V, no es realmente un problema porque se puede alimentar con un controlador de puente H desde la salida del Arduino

Ya que los LED son el principal consumidor actual aquí, estamos pensando que usaremos esta fuente de alimentación de 600 W, 5 V CC (SE-600-5): enlace

Esta fuente de alimentación tiene tres pares de terminales de salida y está clasificada para la corriente suficiente para alimentar los LED.

La preocupación aquí es cómo aumentar ese voltaje de 5 V a 24 V para alimentar los solenoides (con suficiente corriente). Estamos considerando los reguladores de voltaje, los convertidores de refuerzo y un amplificador de alto voltaje como el PB64 de Apex Technology (que se muestra en la Figura 4 aquí: enlace )

¿Alguien tiene alguna experiencia con problemas como este? ¿Cómo recomendarías administrar dos niveles de voltaje?

¡Muchas gracias!

    
pregunta Ali Na

3 respuestas

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En mi opinión, tendría mucho más sentido utilizar un SE-600-24 y usar convertidores Buck para crear un suministro local de + 5V para sus LEDS.

Usted tiene la posibilidad de necesitar conductores que admitan muchos de 10 amperios (si tiene 4-5 conductos principales de cableado) si utiliza un suministro de 5 V y es mejor hacerlo con el mayor voltaje y la menor corriente posible . Al correr 5 V a cualquier distancia, terminará con una pérdida significativa de voltaje y puede terminar con problemas de conexión a tierra para sus datos LED.

Hay un montón de convertidores Buck 2-5A como this , this (He usado un montón de estos y me gustan los capacitores de entrada) o this disponible a bajo costo que respaldaría los grupos de hasta 50 o más de sus LED, lo que permite utilizar cables mucho más pequeños en su instalación.

    
respondido por el Jack Creasey
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Hay algunas maneras de hacer esto:

1) Use un suministro de 5V y 24V por separado, la ventaja es que no necesita ningún controlador de CC a CC en el diseño, este sería el método más barato y menos complejo. Algunos suministros de CA a CC tienen módulos intercambiables que le permitirían generar ambos voltajes en un solo suministro.

2) Use 24V y use reguladores de voltaje o convertidores reductores DC DC para reducir el voltaje a 5V. La ventaja de esto es que solo se necesitaría un convertidor de CC a CC de 5 V buck. La desventaja sería que el convertidor de 5V buck sería grande (y costoso), también tendría pérdidas de aproximadamente 80% a 90% en el convertidor de CC a CC. Los convertidores de CC a CC disponibles en el mercado oscilan principalmente entre 0,5 $ y 1% por vatio.

3) Use 5V como riel principal y suba los 24V con un convertidor elevador. La ventaja es que el convertidor boost solo necesitaría manejar 10W

    
respondido por el laptop2d
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Puedes usar un convertidor boost para obtener los 24V de los 5V.

Por ejemplo, ITX0524SA , puede aumentar el voltaje en 4.5V-9V a 24V @ 250mA (para su aplicación puede necesitar dos, pero este es solo un ejemplo para darle una idea). Puedes encontrar uno con más capacidad de poder. Esto es más como una solución independiente.

Puede usar un IC como LM27313 (por ejemplo). Éste puede. Puedes usar un convertidor boost para obtener los 24V de los 5V. Por ejemplo, el LM27313, puede aumentar un voltaje en 2.7V-14V a voltajes de hasta 28V @ 800mA. Esto debería poder alimentar los 4 solenoides (400 mA a 24 V). La eficiencia puede no ser tan buena en ese poder para este IC en particular, pero esto es solo una guía. Esto requiere más trabajo, ya que tendría que agregar los componentes externos, pero podría ser más barato.

    
respondido por el Big6

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