¿Cuál es la manera más eficiente de efectuar una caída de voltaje en un CCct de CC? [duplicar]

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Tengo un suministro de 24 V y necesito reducir el voltaje de suministro a 19 V para alimentar un televisor.

El paquete de enchufes que alimenta el televisor establece la salida como 19V y la corriente a 2.1A

Podría usar una resistencia para disminuir el voltaje, pero tendría que tener una alta calificación de potencia. ¿Alguien puede sugerir un cct que use componentes fácilmente obtenidos para resolver este problema?

    
pregunta mitchei1

3 respuestas

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Realmente no se puede usar una resistencia porque la caída de voltaje depende del consumo de corriente. Si elige un valor de resistencia para bajar 5V a 2.1A, entonces, si en cualquier momento el televisor consume menos de 2.1A, el voltaje de salida aumentará por encima de 19V.

Entonces necesita un circuito que regule el voltaje de salida para que permanezca estable cuando la corriente de carga varía. Las dos clases principales de regulador son lineal y conmutación .

Un regulador lineal actúa como una resistencia variable que se ajusta continuamente para mantener constante la tensión de salida. Sufre los mismos problemas de disipación de energía que una resistencia, pero tiene la ventaja de un circuito relativamente simple.

Los reguladores de conmutación pulsan la corriente a través de un inductor para "transformar" el voltaje hacia abajo. Pueden ser más del 90% eficientes porque el inductor almacena y libera la energía del pulso en lugar de desperdiciarla como calor. La desventaja es un circuito más complejo con especificaciones de componentes críticos y diseño del circuito.

Usar un regulador lineal para bajar 24V a 19V a 2.1A se desperdiciaría (24-19) * 2.1 = 10.5W. Necesitarías un disipador de calor bastante grande para eliminar este calor. Sin embargo, la eficiencia del circuito sería del 79%, lo que no es malo. Un regulador de conmutación con una eficiencia del 90% solo disiparía 4.4W.

El LM2596 es un regulador IC de conmutación que solo necesita algunos componentes para completar el circuito . Aquí hay un ejemplo de la hoja de datos: -

Sinembargo,estaaparentesimplicidadesunpocoengañosaporqueparaobtenerelmejorrendimiento,lascaracterísticasdelinductordebenadaptarsecuidadosamentealosvoltajesylacorrientedeentradaysalida.

PuedeintentarconstruirunreguladordeconmutaciónutilizandoelLM2596conlahojadedatoscomoguía,osimplementecomprarunmóduloyahechoqueutilizaunchipsimilar.EstossonbaratosyfácilmentedisponibleseneBayyenproveedoresdepasatiemposelectrónicos(porejemplo, Estación IC ).

    
respondido por el Bruce Abbott
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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Aquí hay una alternativa bastante intrépida a la respuesta de Bruce Abbott. Un diodo rectificador de silicio cae alrededor de 0.6 V cuando se desvía hacia adelante. Si conectas 8 de ellos en serie, eso se acerca bastante a la caída de 5 V requerida. Asegúrese de que los diodos sean diodos rectificadores de silicio tradicionales y que tengan una clasificación de 3A o más.

Editar: Esto es "eficiente" en el sentido de barato y fácil. No tiene una buena eficiencia energética, ya que todos los diodos se calentarán.

    
respondido por el Simon B
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La respuesta más simple es obtener un suministro de 19 V y dejar de intentar que la clavija redonda se ajuste al orificio cuadrado.

Si realmente desea utilizar el suministro de 24 V, primero vea si puede ajustarlo a 19 V. Eso es bastante para un suministro de 24 V ajustable, pero vale la pena intentarlo.

De lo contrario, utilice un convertidor de dólar. Hay muchos chips por ahí, y no es demasiado difícil rodar los tuyos tampoco. El televisor tendrá sus propios reguladores internos, por lo que no debería importar una pequeña fluctuación en el suministro de 19 V. Un simple sistema de pulsos bajo demanda debería funcionar bastante bien.

Un regulador lineal tampoco es una buena idea. Uno de esos se quemaría (24 V - 19 V) (2.1 A) = 10.5 W en calor. Deshacerse de ese calor sería más complicado, costoso y más grande que un interruptor automático.

    
respondido por el Olin Lathrop

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