Question:
Quelle méthode ou quel composant est le meilleur pour réguler 42 à 3,3 V?
Muthu
2020-04-09 14:45:51 UTC
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J'utilise un pack batterie 36 V (10s 2,5 A chaque cellule 3,6V.) Sa tension maximale est de 42 V. J'utilise un microcontrôleur STM32 dont l'entrée est de 3,3 V.

Je conçois un PCB dans lequel l'alimentation est tirée de la batterie (42 V.) Je voudrais alimenter le microcontrôleur STM32 à partir de l'alimentation de la batterie.

Je voudrais régler 42 à 3,3 V pour pouvoir alimenter mon microcontrôleur STM32.

Quelle méthode est la meilleure pour le convertir en utilisant un régulateur ou un convertisseur abaisseur basé sur la conception du circuit imprimé?

BSpécification de la batterie: 10s1p

  • Tension nominale de la batterie: 36 V
  • Tension maximale de la batterie: 42 V
  • Courant de la batterie: 2500 mAh

Spécification du microcontrôleur M: STM32F401RCT6

  • Tension d'alimentation: 3,3 à 3,6 V
  • Courant d'alimentation: 100 à 160 mA

enter image description here

Quelle méthode ou quel composant est le meilleur pour réguler 42 V afin que je puisse alimenter mon microcontrôleur avec 3,3 V?

Avez-vous examiné les convertisseurs Buck?Si oui, qu'avez-vous trouvé?Avez-vous essayé TI Webench?
Si vous avez la possibilité de capturer la tension entre les batteries, ce serait le meilleur choix.
Neuf réponses:
Andy aka
2020-04-09 15:19:40 UTC
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J'aime assez le LT8631 (1 ampère à 3,3 volts et plage de tension d'entrée jusqu'à 70 volts): -

enter image description here

Ou peut-être le LT8630: -

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Ou peut-être le LTC7138: -

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Ou choisissez votre propre convertisseur Buck à l'aide de l'outil de sélection de l'appareil analogique.

Merci beaucoup d'avoir choisi le LTC3638.Puis-je savoir quelles sont les principales choses que nous devons savoir en sélectionnant le convertisseur buck.
L'essentiel est qu'il ait une efficacité énergétique très décente par rapport à un régulateur linéaire.
@Muthu J'ai toujours trouvé que les appareils analogiques ont les produits les plus chers, et ils ne déçoivent certainement pas ici.Pour moins d'argent, vous pouvez obtenir le MAXM15062 qui ne nécessite aucun composant externe et reste un boîtier très compact
Vous payez pour ce que vous obtenez dans mon expérience et oui, ils sont plus chers (et donc ce que la technologie linéaire avant qu'ADI les a acquise) mais, je suis convaincu qu'en ce qui concerne les puces d'alimentation, il vaut la peine de bifurquer pour des performances plus élevées.que ce qui est attendu pour obtenir la fiabilité.
mhaselup
2020-04-09 15:33:51 UTC
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Un convertisseur buck est la meilleure approche

Dans le pire des cas, un circuit de régulation linéaire devra baisser de 42V à 3,6V = 38,4V.À 160 mA, la puissance dissipée par le régulateur sera de 6,14 W.

D'un autre côté, un convertisseur abaisseur chutera la tension au niveau requis avec peut-être 90% d'efficacité (moins d'énergie gaspillée sous forme de chaleur) et réduira probablement la consommation de courant à 3,6 / 42 * 160 mA = 13,7 mA, permettant à votre batterie d'alimenter lecircuit 11,67 fois plus long.

https://www.monolithicpower.com/en/products/dc-dc-power-conversion/switching-regulators/step-down-buck/converters/vin-max-48v/mp2492.html ou similaire pourrait le faire.

À cette dissipation, le rejet de chaleur va être un problème encore plus important que la durée de vie de la batterie.
sgt_johnny
2020-04-09 15:03:04 UTC
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La meilleure méthode consiste à utiliser un régulateur de commutation à topologie buck.

Par exemple, Analog Devices LT3437 a un circuit / exemple de référence pour votre application

jpa
2020-04-10 13:37:47 UTC
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Un convertisseur buck est la bonne solution, et la plupart des puces suggérées dans d'autres réponses sont faciles à utiliser car les fiches techniques ont déjà des conceptions que vous pouvez simplement utiliser.Mais cela nécessite toujours une mise en page de PCB et d'autres travaux de conception.

SHR05 diagram from datasheet

La solution la plus simple consiste à utiliser un module de conversion buck prédéfini.Par exemple, SRH05S3V3 peut fournir 3,3 V jusqu'à 500 mA à partir d'une tension d'entrée comprise entre 9 V et 72 V.Il n'a que trois broches: Vin, Vout, GND.Même les condensateurs d'entrée et de sortie sont optionnels, car le module intègre de petits condensateurs.

SHR05 photo

y a-t-il des inconvénients tels que l'efficacité ou la puissance
Méfiez-vous de ces appareils.Ils ont tendance à être très bruyants - dans cet exemple, une ondulation d'environ 75 mVpp sur la sortie.Ce serait probablement bien pour un MCU, mais ne serait pas bon pour une partie analogique (y compris les PLL, les ADC, les DAC, etc.).Ils ont également tendance à présenter une faible efficacité
@TomCarpenter: Que diriez-vous d'utiliser un tel appareil pour produire 5,0 V et ensuite d'utiliser un régulateur de régulation linéaire là-dessus?L'efficacité ne serait pas excellente, mais serait toujours 5 fois supérieure à celle d'un régulateur linéaire de 36V.
@supercat Vous pouvez, mais faites attention au décrochage et au PSRR sur le régulateur linéaire.Les harmoniques de commutation sont suffisamment élevées pour que la boucle de commande du régulateur linéaire ne puisse pas répondre à temps et passer directement.Donc, si le faible bruit est ce que vous recherchez, des bouchons et des ferrites sont nécessaires.
Spehro Pefhany
2020-04-10 22:27:54 UTC
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Si vous en faites beaucoup, en particulier, et que vous êtes préoccupé par le coût, vous pouvez envisager le XL Semi XL7015, qui ne coûte qu'environ 25 cents sur 100, environ 1/20le coût des pièces de la boutique LTC.

L'efficacité typique n'est que d'environ 70% avec une entrée de 36 V et une sortie de 160 mA contre 85% pour la partie LTC, il y a donc un coût de consommation de la batterie (environ 0,08 W de perte supplémentaire).Il y a aussi moins de marge de tension et c'est une pièce TO-252-5 physiquement plus grande.Du côté positif, il est capable de beaucoup plus de courant de sortie.

enter image description here

bestbattle
2020-04-11 04:29:09 UTC
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Je pense que vous pouvez trouver des BEC sur étagère pour 10S - ou même plus. Si vous prévoyez de construire votre propre truc, vous devez tenir compte de la chute de tension qui apparaît avec l'épuisement de la batterie. Les BEC sont spécialement construits à cet effet, d'où le nom (circuit d'élimination de batterie).

Polar Bear
2020-04-12 06:28:42 UTC
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Comme votre batterie d'entrée est de 36 V, le régulateur de tension linéaire est hors de question (bien que cela soit possible en raison de la faible consommation d'ampérage).

Avec un régulateur de tension linéaire, la dissipation de puissance serait (Vin-Vout) * Iout.Par exemple, si l'ampérage de consommation est de 1 A, alors (36-3,3) * 1 = 32,7 W d'énergie perdue.

La meilleure option serait un convertisseur abaisseur (alimentation à découpage) qui surveille la tension sur le condensateur de sortie et le recharge quand cela sera nécessaire.L'efficacité de ces convertisseurs de puissance est assez élevée.

Si vous recherchez une solution très peu coûteuse, consultez LM2596 - fiche technique.

La consommation électrique du MCU est très faible et il existe de nombreuses autres solutions sur le marché.

salah alami
2020-04-10 21:27:53 UTC
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je pense en faisant entre les deux composants une résistance d'une valeur égale à 15-16 K (ohm)

Bienvenue sur le site :-) Cependant, c'est une réponse très courte pour Stack Exchange.Vous n'avez pas expliqué comment l'utilisation d'une telle résistance produirait une tension de "sortie" stable, avec une charge variable (indice: ce ne serait pas le cas), ni n'avez expliqué aucun autre problème avec cette approche, par exemple.efficacité et perte de puissance dans la résistance, etc. Je vous recommande de lire les réponses les plus votées, pour voir la qualité et le niveau de détail qui sont bien reçus ici.Faites quelques calculs pour voir comment votre réponse fonctionnerait dans la pratique, et vous verrez quelques * gros * problèmes avec elle :-( Veuillez lire la [visite] et [l'aide] aussi. Merci
Ostojic Stefan
2020-04-10 12:01:38 UTC
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La réponse la plus simple selon ma connaissance est d'utiliser une diode Zener de 3,3 volts.Vous avez également besoin d'une résistance pour limiter le courant qui traverse la diode et vers le microcontrôleur!

C'est un moyen simple, mais certainement pas un bon moyen.Avez-vous remarqué des discussions sur l'efficacité dans les autres réponses?Les régulateurs linéaires sont très inefficaces, c'est pourquoi tout le monde a recommandé des régulateurs de commutation.Votre régulateur de diode Zener suggéré est moins efficace qu'un régulateur linéaire.
Et avec une chute de tension allant jusqu'à 41 volts environ, un régulateur linéaire deviendra ** chaud **.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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