Múltiples fuentes de alimentación de diferentes valores nominales de corriente para mayor eficiencia

Tengo un suministro de CC / CC aislado de 30V 2A. Necesito ser capaz de emitir 1A por períodos cortos de tiempo (3 segundos, solo en condiciones de excepción), así que con la reducción de temperatura eso es lo que elegí.

Sin embargo, en funcionamiento normal, el consumo de corriente es de solo 20-60 mA. La poca eficiencia de esto realmente me está molestando. (Es como el 10%)

¿Cuánto problema sería usar dos suministros de 30 V, uno para decir 150-300 mA y el otro este suministro de 2 A, y cambiar entre ellos a medida que cambian las necesidades actuales? ¿Cómo manejar mejor la transición? Si uso FET, ¿debería cambiar los FET al mismo tiempo y depender de las tapas para transportar la corriente durante la transición?

Puedo manejar tal vez una caída de 500 mV mientras se intercambia. La limitación a 150 mA durante unos pocos cientos de milisegundos mientras aparece el suministro de 2A también está bien.

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Bien, aquí hay un poco más de detalle. Estoy controlando una red de dispositivos. Dependiendo de la cantidad de dispositivos, esto puede consumir entre 20 y 300 mA. La mayoría de las configuraciones probablemente rondarían los 60 mA.

Si hay un cortocircuito en algún lugar de esta red, los dispositivos pueden deshabilitar secciones de la red para solucionar el cortocircuito... pero requieren alrededor de 1A durante 3 segundos para detectar esta condición. Esta prueba volvería a ocurrir periódicamente para detectar cuándo se restablece la red. Los dispositivos son el producto de otra persona y, por lo tanto, el comportamiento no se puede cambiar.

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Lo siento, rango de voltaje de entrada 9-36V nominalmente 24V.

¿Alguno de los parámetros del convertidor CC/CC está bajo su control, es decir, lo diseñó usted mismo y puede cambiar el modo de funcionamiento y la frecuencia? Además, primero escribe que su consumo actual es de 20-60 mA y luego desea cambiar entre 150-300 mA y 2A. 300 mA es mucho más alto que 60 mA. cuál es ? :)
¿Puedes explicar más acerca de qué es esta cosa que está tirando del poder? Puede ser más fácil abordarlo teniendo 1 fuente de alimentación para la parte de alta potencia del sistema y luego una fuente de alimentación separada para la parte de baja potencia. Como si fuera un micro accionando un motor, tendrías 1 riel para el micro y otro para el motor.
@Bjorn Wesen tal como lo leí, la razón por la que dijo 150-300 mA fue para que aún pudiera proporcionar más de los 20-60 mA típicos para usar durante la etapa de transición.
@darron - Dices un DC/DC. ¿Cuál es el voltaje de entrada?
@steven - También dijo 30 V.
@darron: ¿tiene una fuente de voltaje de CC constante, como 24 V industrial, para extraer? ¿Cuál es su fuente de alimentación original: 120 V CA? Eso lo convierte en un problema de conversión de CA/CC, no un problema de conversión de CC/CC.
@Kevin - no, no lo hace. Solo dice que la salida es de 30 V y que es un convertidor CC/CC. Niente sobre el voltaje de entrada.

Respuestas (2)

Como ya se preguntó, ¿realmente te importa la energía perdida? En cuanto al costo, no es probable que importe. Térmicamente puede.

Puede lograr fácilmente lo que desea, no cambiando entre suministros, sino agregando un segundo suministro cuando sea necesario. Su tiempo de respuesta aceptable de "varios cientos de milisegundos" es de más de 10 ciclos de red completos, por lo que (suponiendo que esté alimentado por la red), el tiempo de respuesta desde un "inicio permanente" debería ser lo suficientemente fácil de lograr.

Puede alimentar el segundo suministro a la carga a través de un diodo para permitir que se encienda y apague "con cierta gracia". No dice qué tan preciso necesita que sea el voltaje, pero con un diseño adecuado, debería poder lograr la "toma" por el suministro más grande a medida que el suministro más pequeño cae un poco o hacer que el voltaje aumente 'ligeramente' como el suministro grande cortes en

Si no le importa una pieza electrónica personalizada relativamente menor, entonces un regulador y un interruptor personalizados serían relativamente fáciles de implementar. Entonces, un suministro grande puede generar un poco más de voltaje del necesario, digamos 2A, y el regulador/interruptor reduce la diferencia de voltaje para garantizar que se mantenga la salida de 30V.

Esto casi se podría hacer con solo un regulador lineal (por ejemplo, LM350) y un diodo, pero la regulación sería imperfecta (tal vez una variación de algunas décimas de voltio entre cero y carga completa debido a que el sentido de voltaje del LM350 se desacopla un poco detrás del diodo de salida ). Agregar una sola sección de opamp y una referencia de voltaje de bajo costo permitiría que el riel de 30 V se mantuviera "estable como una roca" una vez que el gran suministro haya alcanzado el nivel de salida de diseño.

¡PERO! - sus ladrillos tienen una clasificación sin carga inaceptablemente mala. Los suministros modernos pueden funcionar mucho mejor que lo que está citando. Los vatajes por debajo de 1 vatio inactivo son típicos para los diseños de suministro dirigidos a electrodomésticos donde la energía de reserva ahora se considera un problema importante. (Regla general: 1 vatio siempre encendido normalmente cuesta ~~= $2/año - obviamente dependiendo de sus cargos de energía)

Como se ha señalado, ciertamente puede comprar suministros que se acercan mucho más a lo que desea que lo que tiene ahora. PERO el 'kluge' admitido de un suministro personalizado listo para usar optimizado para una eficiencia muy alta, digamos 150-300 mA, más un sistema personalizado de "recoger la carga" permitiría un sistema muy rápido y fácil y, en general, muy eficiente. Si hace esto, DEBE asegurarse de que nunca se requiera un suministro grande durante el funcionamiento normal. es decir, si el suministro de bajo vataje puede suministrar hasta 300 mA a un voltaje aceptable, el funcionamiento normal NUNCA DEBE exceder los 300 mA o el suministro grande se conectará y desconectará de forma casi aleatoria. El suministro personalizado de gran vataje necesita algún medio para detectar la necesidad de alta corriente y encenderlo durante un período finito. Esto podría basarse en la caída del sistema pequeño bajo carga o en el sistema de prueba que proporciona un "

¿Es realmente tan importante la eficiencia cuando se consumen 20-60 mA? Sólo dices que te está "molestando". ¿Quizás la respuesta es simplemente superarlo?

60mA a 30V es 1.8W. Usted dice que el suministro es 10% eficiente en esa corriente, pero eso implicaría una potencia de entrada total de 18W. Me parece difícil de creer.

Ciertamente, es posible fabricar u obtener fuentes de alimentación de CC que también tengan una buena eficiencia a bajas corrientes. En lugar de hacer una chapuza para cambiar entre dos suministros, obtenga el suministro correcto de 30V 2A.

Si su suministro existente de 30V 2A realmente está consumiendo 18W por 1.8W de salida, entonces probablemente consumirá la mayor parte de eso incluso con 0 de potencia. En ese caso, cambiar entre dos suministros no ayudará, ya que el suministro 2A todavía está allí desperdiciando energía.

@Olin: la eficiencia del 10% es bastante mala, pero para cualquier PS empeoraría con cargas más bajas (hasta que sea 0% sin carga). Supuse que el 10% está en los 20 mA más bajos. Pero 6W todavía no es muy bueno...
Sí, se trata de 5W a 20mA.
El suministro tiene una línea de habilitación que parece funcionar bastante bien.
"Molesto" en el sentido de que tengo mucho más poder para disipar fuera de una caja cerrada. Puedo agregar más gestión térmica a las configuraciones más extremas.
@darron: 5W a 20mA no es muy bueno. Aparentemente, ese suministro en particular no estaba optimizado para un rendimiento eficiente de baja corriente. Eso no es necesariamente malo, ya que hay muchas aplicaciones en las que está bien. Sin embargo, el tuyo no es uno de ellos. Mire a su alrededor y encuentre un suministro que sea eficiente con corrientes bajas, o hágalo usted mismo usando una estrategia de pulso bajo demanda, por ejemplo.
Me ha costado bastante equilibrar el rango de temperatura, el voltaje y la corriente máximos y la eficiencia. Estaba tratando de obtener un solo suministro de 60 V al principio, luego cambié a dos de estos ladrillos de 30 V. Tal vez pueda volver a hacer el mío ahora que ya estoy usando varios convertidores.
Estos ladrillos no tenían un diagrama de eficiencia en la hoja de datos. Simplemente dijeron "hasta el 85%", etc. Supongo que ahora sé por qué.