Как я могу уменьшить напряжение с 40 В постоянного тока до 5 В постоянного тока?

Я работаю над питанием микроконтроллера, для которого требуется что-то вроде источника питания USB - 5 В постоянного тока с нормальным потреблением 0,75 - 1 ампер, но, возможно, может потреблять до 1,5 ампер.

Я знаю, что с меньшим напряжением, таким как батарея 9 В, можно было бы использовать что-то вроде регулятора напряжения 7805, но Сакман упомянул:

Я только что узнал, что эти регуляторы перестанут регулировать где-то между 7В и 7,5В.

Поскольку я не перехожу от переменного тока к постоянному току, мне не нужен (мостовой) выпрямитель, верно? Но мне все еще нужен (понижающий?) трансформатор или для относительно низкой потребляемой мощности, как это, есть другие методы? Если так,

  • Какой метод будет самым маленьким?
  • Что будет наименее затратным?
  • Был бы тот же ответ, если бы у меня было входное напряжение 50 В постоянного тока вместо 40 В постоянного тока?

Я искал на этом сайте похожие вопросы, но в основном находил вещи, которые были AC-> DC или low-> high.

Вы рассматривали возможность использования переключающего понижающего регулятора постоянного тока? Я думаю, что это необходимо, потому что даже если вы не упомянете об этом, линейный регулятор будет рассеивать до 70 Вт, плюс-минус немного. И это ужасно много. Любопытство: откуда у вас это 40~50Vdc? Каково ваше приложение?
@VladimirCravero - да, думал об этом, но не был уверен, что это окончательный путь. это какое-то странное напряжение. так вы говорите, что линейный вариант - это один из вариантов, но он довольно неэффективен / много отходов? причина для 50/40 - два возможных источника напряжения: один ~ 40 В постоянного тока, а другой ~ 50 В постоянного тока - все равно нужно получить 5 В постоянного тока в любом случае.
Я считаю, что линейный не вариант, 70 Вт действительно слишком много. Я даже не знаю, есть ли чипы, которые могут рассеивать столько энергии, в любом случае вам понадобится огромный радиатор, который увеличивает стоимость и пространство. Найдите «dc dc step down» на rs, mouser, digikey или где-то еще.
Термин, который вы хотите, это регулятор «Buck». В отличие от повышающих регуляторов, которые переходят от низкого к высокому, или трансформатора, который преобразует переменный ток в постоянный.

Ответы (5)

Наименьший метод (только одна микросхема питания) будет использовать LM2576HV . Он принимает максимум 60 В в качестве входа (только версия HV).

Вот схема из даташита:

введите описание изображения здесь

Хотя в некоторых кругах это считается мошенничеством, вы спросили о самом дешевом. Вы можете купить собранные версии схемы Корнелиуса по очень низкой цене. См., например, http://www.ebay.com/itm/5pcs-DC-DC-3A-Buck-Converter-Adjustable-Step-Down-Power-Supply-Module-LM2596S-/181350963662?pt=LH_DefaultDomain_0&hash= item2a395c19ce , который даст вам 5 модулей на общую сумму 6,23 доллара США, включая бесплатную доставку. Это, вероятно, меньше, чем вы потратили бы на покупку запчастей у Digikey.

Очень хорошо, за исключением того, что я бы обновил вашу ссылку, чтобы она была просто общим поиском на ebay для «LM2576HV», а не для конкретного товара, поскольку это будет только вопросом времени, прежде чем эта ссылка станет неработающей. Кроме того, ссылка, которую вы добавили, была для, LM2596Sи я думаю, как упомянул @Cornelius, мне понадобится версия LM2576HV, чтобы получить до 60 В (даже 60 В, кажется, имеет рекомендуемое рабочее напряжение ниже 50 В, поэтому может быть лучше получить HV для 40 В или 50 В, чтобы иметь дополнительный допуск), но вы правы - это, безусловно, то, что стоит купить в готовом виде - спасибо!
Убедитесь, что модуль, который вы получаете, имеет входные конденсаторы с правильным номиналом. Те, что в ссылке, используют конденсаторы на 50 В, но я думаю, что некоторые из них используют чип на 42 В, но только на 35 В, и пытаются выдать это за регистр на 42 В. Вы почти всегда можете увидеть рейтинг шапки на картинке.

Трансформаторы работают только с переменным током, они достигают насыщения на постоянном токе, и вы ничего (хорошего) от них не получаете. Основными методами преобразования постоянного тока в постоянный являются:

  • Регуляторы на основе балластных транзисторов: последовательный транзистор управляется так, чтобы выход был желаемым - транзистор достигает этого, открываясь более или менее, что регулирует падение напряжения. Напряжение, умноженное на ток, дает рассеиваемую мощность. В вашем случае это (40-5) * 1,5 = 52,5 Вт, что чудовищно для 7805: поскольку его тепловое сопротивление окружающей среде составляет 65 ° C / Вт, вы получите температуру перехода 52,5 * 65 + 20 = 3432°С!
  • Переключение (регуляторы также являются формой преобразователей постоянного тока) Преобразователи постоянного тока: они обычно основаны на полумосте (см. Google), управляемом импульсами, модулированными по ширине (ШИМ), для достижения в среднем напряжения, которое вы хотите, прерывая выход между высоким и низким. Требует сильной фильтрации, но рассеиваемая мощность очень мала. Это ваш лучший вариант, если вы не можете уменьшить входное напряжение.

PS: Вышеупомянутый LM2576 представляет собой форму переключающего преобразователя постоянного тока.

Хотя LM2576HV — лучший способ, самый дешевый способ — использовать регулируемый регулятор напряжения lm317. этот регулятор может выдерживать входное напряжение до 40 В.

Вы проверили страницу поиска TI ?