Est-ce ainsi que je m’attendrais à ce qu’un régulateur de tension fonctionne?

capcom

Est-ce ainsi que je m’attendrais à ce qu’un régulateur de tension fonctionne?


J’ai une question juste pour vérifier que je comprends les régulateurs de tension d’un point de vue conceptuel.

Disons que j’ai une source d’alimentation qui délivre 8V. Je dois le réduire à 6 V pour une charge continue de 1 A. Ai-je raison de supposer que le circuit global ne tirera que 1 A de la source d’alimentation, mais 25% de cette puissance sera dissipée sous forme de chaleur par le régulateur de tension?


Maintenant, je prévois de le faire, mais avec un régulateur de tension L7806 (voir page 11 pour les caractéristiques électriques du L7806), une source d’alimentation 8V et 2 moteurs qui consomment 1A chacun. Le premier problème que je vois avec cette configuration est que ma source d’alimentation est sous la tension d’entrée nominale (8,6 – 19 V, ma source est 8 V). Ensuite, il est évalué pour une consommation de courant allant jusqu’à 1A (mais j’ai besoin de tirer 2A).

Je ne sais donc pas quoi faire. D’après ce que je comprends, si j’utilise 2 régulateurs de tension pour fournir indépendamment la puissance à chaque moteur (chacun câblé en parallèle à la source d’alimentation), la consommation maximale par régulateur serait de 1A. J’ai toujours le problème que ma source d’alimentation soit sous la source de tension, mais je peux peut-être résoudre ce problème.

L’autre option que j’ai trouvée est d’utiliser quelque chose du monde RC appelé UBEC. Par exemple, celui-ci est conçu pour produire 6 V à un maximum de 3 A, avec une meilleure dissipation thermique.

Donc, ce que je recherche dans une réponse est (1) une confirmation que je comprends comment les régulateurs de tension fonctionnent à un niveau de base (ainsi que toute correction ou amélioration de mon malentendu), et (2) des suggestions sur la façon dont je peux réaliser ce dont j’ai besoin. Je préférerais avoir une solution IC (comme le 7806, mais peut-être quelque chose de plus approprié pour mon cas) car elle est moins chère que l’UBEC.

Olin Lathrop

Laquelle de vos nombreuses questions posez-vous réellement ici?

capcom

@OlinLathrop Eh bien, j’en ai deux. On me demande si je comprends comment le régulateur fonctionnera dans ma situation (au-dessus de la ligne). L’autre est une description précise de ma situation et des détails de ce dont j’ai besoin, j’ai donc besoin de quelques recommandations. Merci.

Réponses


 Anindo Ghosh

Ai-je raison de supposer que le circuit global ne tirera que 1 A de la source d’alimentation, mais 25% de cette puissance sera dissipée sous forme de chaleur par le régulateur de tension?

Un régulateur de tension linéaire fonctionne de la manière décrite dans la question. Les régulateurs de commutation fonctionnent différemment, décrits plus loin.

Le régulateur tire le courant de l’alimentation, 1 ampère dans l’exemple plus une surcharge de fonctionnement marginal du régulateur lui-même, et la puissance dissipée par chaque charge est calculée par P = I 2 x R , ou P = V x I , ou P = V 2 / R , selon ce qui est plus commode à calculer. Dans ce cas, comme le courant traversant les éléments en série est égal à travers chaque élément et la combinaison, et les tensions sont connues:

  • Charge P = 6 * 1 = 6 Watts
  • P reg = (8 – 6) * 1 = 2 watts

Le premier problème que je vois avec cette configuration est que ma source d’alimentation est sous la tension d’entrée nominale

Un type de régulateur linéaire connu sous le nom de régulateur Low Drop Out (LDO) est conçu pour fonctionner avec une marge de tension inférieure. Un de ceux-ci devrait être utilisé à la place du 7806, bien que dans la pratique, la plupart des régulateurs 7806 fonctionnent réellement même avec une marge de 2 volts – La qualité de la régulation peut en souffrir, c’est-à-dire qu’elle peut  » tomber hors de la régulation « .

L’autre option que j’ai trouvée est d’utiliser quelque chose du monde RC appelé UBEC.

Les UBEC standard sont en fait des régulateurs à commutation ou des régulateurs abaisseurs . La façon dont cela fonctionne, un oscillateur haute fréquence « allume » et éteint la tension d’alimentation, cette tension oscillante est transformée vers le haut ou vers le bas à l’aide d’inductances, de transformateurs magnétiques ou piézoélectriques, ou éventuellement d’une autre manière, puis rectifiée et lissée. pour délivrer la tension de sortie souhaitée, selon une méthode similaire à l’utilisation du PWM pour réguler le courant ou la tension « efficace ».

Un régulateur à découpage ne gaspille donc pas de puissance proportionnellement à la différence de tension entre l’entrée et la sortie. Au lieu de cela, cette technologie offre une efficacité allant de 80 à 93%, car la tension qui doit être « réduite » n’est pas du tout abaissée sur une charge résistive.

En d’autres termes, une surcharge presque constante de 7 à 20% (selon la conception) de la puissance de sortie finale correspond à la chaleur qui apparaît sous forme de chaleur et de vibrations inaudibles au niveau du régulateur de commutation.


Oui, un UBEC peut être utilisé aux fins décrites, ou un  » module régulateur DC-DC buck  » peut être obtenu auprès de sites comme eBay, souvent pour beaucoup moins qu’un UBEC, et éventuellement avec de meilleures performances.

La chaleur générée au niveau du régulateur sera inférieure à celle d’un régulateur linéaire, à la charge de fonctionnement mentionnée.

capcom

Très belle explication. J’ai recherché le convertisseur sur eBay, et c’est beaucoup moins cher que l’UBEC. J’en achèterai probablement un. Bien que je sois curieux, pourquoi un UBEC est-il plus cher? Je comprends que cela fonctionne d’une manière différente (j’aime cette analogie PWM), mais si elle est moins efficace, pourquoi sont-elles généralement plus chères? Le régulateur abaisseur DC-DC semble avoir les mêmes spécifications avec l’ajout d’une tension de sortie réglable. Merci.

Anindo Ghosh

Les UBEC sont plus chers car ils s’adressent au marché des amateurs de RC, des gens qui ne connaissent pas un dollar d’un gros dollar. J’ai ouvert quelques UBEC de marque, et ce sont des implémentations de meilleure qualité, avec une qualité et une réglementation des composants moins bonnes, que les modules les moins chers sur eBay. C’est de la même manière que le prix d’un servo augmente lorsqu’il est vendu sur le marché des RC de loisirs, par rapport au marché de l’électronique de loisirs.

capcom

D’accord, je suppose que cette explication est assez bonne pour moi 🙂


 Russell McMahon

Un régulateur linéaire, tel que le 7806 ou le LD1085 mentionné ci-dessous, agit comme une résistance variable entre l’entrée et la sortie. Le circuit de commande modifie la résistance effective à la « chute » de surtension et celle-ci est dissipée sous forme de chaleur. Dans votre cas avec Vin = 8V et Vout = 6V et I charge = 2A, votre dissipation dans le régulateur

= I x V


= 2A x (8-6) V


= 4 Watts.


Un radiateur sera nécessaire.

Comme le dit Anindo, un UBEC est un régulateur à découpage qui « transforme » l’énergie à un niveau de tension en énergie à une autre tension avec des pertes relativement faibles. Dans ce cas, avec seulement une chute de 2 V, vous trouverez le régulateur linéaire simple et probablement acceptable en termes de perte.


Le régulateur de tension variable ST LD1085 en stock chez Digikey pour environ 1,65 $ US en un répondra à vos besoins.

Page de tarification

Il permet une entrée jusqu’à 30 V, une sortie jusqu’à 3 A, ne baisse que de 1,3 V minimum à 3 A et peut être configuré pour fournir n’importe quelle tension dans la plage de 1,5 V à 30 V.

Utilisez fig3 page 6, schéma de droite pour régler la tension de sortie en fonction.

 

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