Mi objetivo es diseñar un cargador USB para mi teléfono/tableta cuando no tengo acceso a la red eléctrica. He usado un LM317 con una batería SLA de 12 V, 5 A·h pero no proporciona suficiente capacidad debido a la disipación de energía del LM317:
El LM317 quema alrededor de 5 W como calor.
Necesito convertir 6 V de mi batería a alrededor de 5,5 a 5,6 V (voltaje del cargador USB de CA con una carga de 500 mA) para cargar de manera más eficiente y reducir el peso de la batería (la mitad de las celdas, la mitad del peso).
Intenté diseñar un regulador de amplificador operacional con un MOSFET, pero el umbral V GS es demasiado alto para que el amplificador operacional lo encienda; se necesita un V CC de aproximadamente 8 V, lo que comienza a aumentar mis pérdidas de calor a un nivel inaceptable. niveles
Si por "mejor" quiere decir "más eficiente", entonces quiere una fuente de alimentación de modo conmutado , o más específicamente, un convertidor reductor . Las eficiencias por encima del 70% son comunes y por encima del 90% es posible con un diseño y una selección cuidadosos.
Con un dispositivo de este tipo, es posible que pueda usar una batería de 12 V sin más pérdidas de las que tendría con una batería de 6 V.
El LM317 es un transistor de paso impulsado por un amplificador de error, esencialmente un amplificador operacional más un transistor. Un amplificador operacional más un MOSFET no es muy diferente, y no mejorará la eficiencia de un LM317 con ninguna combinación de amplificadores operacionales y MOSFET que no impliquen una conmutación rápida, y probablemente un inductor. Sin cambiar, tiene un regulador lineal , y el único lugar al que puede ir el exceso de voltaje es al calor.
La potencia eléctrica es el producto de la corriente y el voltaje:
y siempre que tenga un dispositivo con voltaje y corriente que fluya a través de él, está convirtiendo energía eléctrica en otra cosa, generalmente calor. Los reguladores no lineales evitan este problema al cambiar rápidamente entre períodos de alto voltaje y baja corriente, y bajo voltaje y alta corriente, excepto en un dispositivo de almacenamiento de energía (un inductor) que puede almacenar la energía eléctrica en algo más fácil de recuperar que el calor ( un campo magnético).
Es posible que pueda usar un LDO: un regulador de "caída baja". Baja caída significa que el voltaje de salida puede estar más cerca del voltaje de entrada que en los reguladores tradicionales que pueden requerir varios voltios de caída. Hay muchos, muchos LDO en el mercado, con diferentes especificaciones. Pueden ser de tensión fija o regulables. Tal vez haya uno que emita 5,5 o 5,6 V, con una caída lo suficientemente baja como para que la entrada pueda ser tan baja como 5,95 V y con suficiente suministro de corriente.
Un diodo en serie. La caída de voltaje será de aproximadamente 0,6 V casi independientemente de la corriente que lo atraviese. Si esa caída de voltaje es demasiado, reemplácela con un diodo Schottky, eso hará alrededor de 0.3-0.4V.
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Eche un vistazo a la serie de conmutadores simples LM2679 (ahora vendidos por Texas Instruments). Los puedes conseguir en versión ajustable y realmente son sencillos de implementar; casi tan simple como el LM317, pero en un dispositivo de modo conmutado. El recuento de piezas también es muy bajo para un regulador de conmutación y el rendimiento es muy bueno.
de la hoja de datos: El LM2679 es parte de la familia de convertidores de potencia SIMPLE SWITCHER®. Un diseño completo utiliza una cantidad mínima de componentes externos, que han sido predeterminados de una variedad de fabricantes. Utilizando esta hoja de datos o un programa de software de diseño llamado LM267X Made Simple (versión 2.0), se puede diseñar rápidamente una fuente de alimentación conmutada completa. El software se proporciona de forma gratuita y se puede descargar desde el sitio de Internet de Texas Instruments ubicado en http://www.ti.com
Bartek Szablowski
Bartek Szablowski
Bartek Szablowski
phil escarcha
Bartek Szablowski
phil escarcha
nick t
usuario6972