Estoy usando un módulo de cámara de nuestra aplicación personalizada. El módulo de la cámara comenzó a consumir más corriente en comparación con una placa anterior que tiene la misma configuración, conjuntos de chips y módulos.
En nuestra conversación con un ingeniero de soporte, obtuvimos esta respuesta:
La fuente de alimentación VCAMD en la placa anterior está impulsada por un DCDC de 1,27 V, en la placa actual está controlada por LDO. En un entorno oscuro, DCDC ahorrará alrededor de 14 mA y en un entorno iluminado, DCDC ahorrará alrededor de 25 mA. Así que los resultados de las pruebas de ambos son diferentes.
¿Cómo puede usar un DCDC ahorrar energía, el módulo consumiría la energía que necesita?
No es que un DCDC ( Regulador Buck ) ahorre energía, es que un LDO desperdicia energía.
En efecto, un regulador reductor convierte la diferencia de voltaje en más corriente disponible.
Un LDO convierte la diferencia de voltaje en calor, y el calor es un producto de desecho que realmente no desea.
Un LDO que regula, digamos, 12 V hasta 5 V tiene que bajar 7 V y disipar esa potencia en forma de calor. Cuanta más corriente extrae, más calor se produce. Si extrae 1A a través de ese ejemplo (5W), a su vez extrae 1A de la fuente de alimentación (12W), por lo que tiene que perder 7W de energía hacia la atmósfera.
Un regulador reductor perfecto (no existen, pero para ilustrar) que va de 12V a 5V, con una salida de 1A (5W) tomaría a su vez 5W de la fuente de alimentación, que a 12V serían 417mA.
Por supuesto, como digo, los reguladores reductores perfectos no existen y todavía hay pérdidas, por lo que en realidad consumiría un poco más de la fuente, más como quizás 6W o 500mA. Todavía considerablemente menos que un LDO.
Sin embargo, hay desventajas para los reguladores de dinero:
Todo eso se suma a que los reguladores de dinero son más caros que los LDO.
LDO es un término irrelevante aquí: las diferencias clave son "Lineal" versus "Conmutado".
LDO significa que Vin-Vout puede ser muy pequeño si se desea, PERO la eficiencia se rige por lo que Vin ES, no por lo que puede ser el peor de los casos.
Usaré SMPS para "fuente de alimentación de modo conmutado" y LPS para fuente de alimentación lineal.
Para un LPS
Iin = Iout. Vout se configura para adaptarse a la carga.
Por lo tanto, Potencia de entrada = Vin x Iin = Vin x Iout
Potencia de salida = Vout x Iout
Por lo tanto, eficiencia
= Potencia de salida/Energía de entrada
= (Vout/Iout) / (Vin/Iout)
Eficiencia = Vout / Vin
Por lo tanto, para una Vout fija, la eficiencia cae linealmente a medida que Vin sube
Para un SMPS
Power_out = Power_in x Z
Z es la eficiencia de conversión y varía según el tipo de convertidor, los voltajes de entrada y salida y su relación, los niveles de potencia y más. Pero como guía: un convertidor descendente "buck" no aislado puede lograr:
98 % super espacio clasificado sin gastos prohibidos ultra optimizado + suerte
95 % de las mejores prácticas de la industria, diseño y fabricación cuidadosos, probablemente en un rango limitado
Como regla general, la mayoría de las SMPS proporcionarán una eficiencia del 85 % al 95 % en la mayoría de los casos.
Entonces -
Un LPS que funcione con Vin = 9 V y Vout = 3,3 V tendrá una eficiencia de 3,3/9 = 37 %.
Excepto en casos ultra extremos, cualquier SMPS que no pueda hacerlo mejor debe ser enterrado en una encrucijada con una estaca en su corazón.
Un LPS que funcione con Vin = 5 V y Vout = 3,3 V tendrá una eficiencia de 3,3/5 = 66 %.
La mayoría de SMPS serán mejores excepto en casos extremos.
Un LPS que use una batería LiFePO4 que funcione desde 3,5 V hasta 3,1 V y que opere un LED a 3,0 V tendrá una eficiencia de 3/3,5 a 3,1/3,5 = ~= 86 % a 97 %, es decir, la eficiencia aumenta a medida que Vin se acerca a Vout.
En este caso, la eficiencia promedio será de alrededor del 91 % al 94 % en gran parte del rango de la batería.
Solo los mejores reguladores reductores SMPS tendrían mayores eficiencias y un regulador lineal puede ser una buena opción aquí.
Se utiliza un regulador en situaciones en las que la carga necesita electrones con menos energía (por electrón) que los expulsados por la fuente. Un regulador lineal toma electrones de la fuente, desperdicia algo de energía de cada uno y luego los alimenta a la carga. Cada vez que sale un electrón de la carga, tiene que salir un electrón de la fuente.
Un regulador reductor pasa electrones a través de un inductor que puede tomar energía de algunos y dar energía a otros. Comienza comportándose inicialmente como un regulador lineal: pasa electrones a través del inductor (que extrae parte de su energía) y luego la carga, pero una vez que el inductor ha almacenado un poco de energía, un interruptor desconecta la fuente y comienza a alimentar. electrones que regresan de la carga. Esos electrones no tendrán suficiente energía para impulsar la carga nuevamente, pero dado que el inductor acaba de almacenar algo de energía, el inductor puede usar su energía almacenada para volver a energizar esos electrones y enviarlos de regreso a través de la carga.
Si uno comienza, por ejemplo, con 10 voltios y conecta el inductor a la fuente 1/3 del tiempo y al retorno de la carga 2/3 del tiempo, entonces solo alrededor de 1/3 de la corriente que pasa por la carga tendrá que venir de la fuente Dado que un inductor agregará o eliminará flujo a una tasa proporcional al voltaje aplicado (menos las pérdidas), y el flujo integrado promedio debe ser cero, eso implica que el voltaje promedio (menos las pérdidas) debe ser cero. Dado que el inductor estará conectado a la carga el doble de lo que está conectado al suministro, eso significará que debe caer el doble de voltaje cuando está conectado al suministro que cuando está conectado a la carga. Por lo tanto, el inductor caerá alrededor de 6,7 voltios cuando esté conectado a la fuente y producirá 3,3 cuando esté conectado a la carga.
Kakeh
diente filoso
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