দক্ষ কম বিদ্যুৎ নিয়ন্ত্রণ? অর্থাৎ 9 -> 5 ভোল্ট

Question

একটি ছোট সার্কিটে যতটা সম্ভব স্রোত সরবরাহ করার জন্য, ~ 9V থেকে 5V (বা 5V-> 1.5V) এ নিয়ন্ত্রিত, আমি কিছু সম্ভাব্য বিকল্পগুলি দেখেছি। আমি প্রথমে যা করতে যাচ্ছিলাম (সোলার সেল বা 9 ভি ব্যাটারির নিয়ন্ত্রক) সম্ভবত আমি ব্যবহৃত স্ট্যান্ডার্ড এলএম 7805 (5 ভি) আইসি ধরে নিই। আমি পড়েছি এটি এটি করতে খুব সামান্য, তবে মোটামুটি বর্তমান ব্যবহার করে বিশেষত যখন কেবল 50-100mA পিক স্রোত উপলব্ধ থাকে।

En 5 ভোল্টের রেটযুক্ত একটি জেনার ডায়োড কি আরও দক্ষতার সাথে এটি করতে সক্ষম হবে, কারণ এটি ভোল্টেজটিকে বেশ কিছু সময়ের জন্য 5V এর কাছাকাছি বা খুব কাছাকাছি রাখা উচিত, এটি "নিয়ন্ত্রণ" করে?

একটি (এমওএস | জে) এফইটি / অন্যান্য ট্রানজিস্টর (যদি আরও দক্ষ, যদি কিছুটা অদ্ভুত ব্যবহার উপেক্ষা করে) বা সেই বোধের কোনও কিছু খুব সাধারণ শক্তি রূপান্তর দ্বারা ভোল্টেজকে হ্রাস করতে সক্ষম হয়?

Answer 1

7805 এর মতো লিনিয়ার নিয়ন্ত্রকগুলি অদক্ষ এবং যখন ইনপুট ভোল্টেজ বেশি থাকে তখন আরও বেশি। এটি একটি ভেরিয়েবল রোধকারী হিসাবে কাজ করে যা আউটপুট ভোল্টেজকে এখানে স্থিতিশীল রাখতে এখানে 5V এর মান পরিবর্তিত করে V তার অর্থ হল আপনার 5 ভি সার্কিট দ্বারা গ্রাস করা বর্তমানটিও এই পরিবর্তনশীল রোধকের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। যদি আপনার সার্কিটটি 1 এ দ্রবীভূত করে তবে 7805 এর শক্তি অপচয় হবে

$P = \Delta V \cdot I = (9V - 5V) \cdot 1A = 4W$

একক উপাদানগুলির মধ্যে 4W এর চেয়ে অনেক বেশি, আপনার সার্কিটের 5W সম্ভবত বেশ কয়েকটি উপাদানগুলিতে বিতরণ করা হবে। এর অর্থ হ'ল 7805 এর জন্য হিটিং সিঙ্কের প্রয়োজন হবে এবং এটি প্রায়শই একটি খারাপ চিহ্ন: খুব বেশি শক্তি অপচয় ip উচ্চতর ইনপুট ভোল্টেজ সহ এটি আরও খারাপ হবে, এবং নিয়ন্ত্রণের দক্ষতা হিসাবে গণনা করা যেতে পারে

$\eta = \dfrac{P_{OUT}}{P_{IN}} = \dfrac{V_{OUT} \cdot I_{OUT}}{V_{IN} \cdot I_{IN}} = \dfrac{V_{OUT}}{V_{IN}}$

যেহেতু । সুতরাং বা 56%। উচ্চতর ইনপুট ভোল্টেজের সাথে এই দক্ষতা আরও খারাপ হবে। η = 5 $I_{OUT} = I_{IN}$
$\eta = \dfrac{5V}{9V} = 0.56$

সমাধানটি হ'ল একটি স্যুইচিং নিয়ন্ত্রক , বা সংক্ষেপে স্যুইচার । অনুপাতের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন ধরণের সুইচার রয়েছে । যদি than এর চেয়ে কম হয় তবে আপনি একটি বাক রূপান্তরকারী ব্যবহার করেন । এমনকি একটি আদর্শ রৈখিক নিয়ন্ত্রকের কম দক্ষতা থাকলেও একটি আদর্শ পরিবর্তনকারীটির 100% দক্ষতা থাকে এবং ব্যবহৃত উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্য দ্বারা প্রকৃত দক্ষতা সম্পর্কে ভবিষ্যদ্বাণী করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ ডায়োডের উপরে ভোল্টেজের ড্রপ এবং কয়েলটির প্রতিরোধের রয়েছে। একটি ভাল ডিজাইন করা সুইচারটির দক্ষতা 95% পর্যন্ত হতে পারে$V_{IN}/V_{OUT}$$V_{OUT}$$V_{IN}$
প্রদত্ত 5V / 9V অনুপাতের জন্য পছন্দ করুন। বিভিন্ন ভোল্টেজ অনুপাতের ফলে কিছুটা কম দক্ষতা দেখা দিতে পারে। যাইহোক, 95% দক্ষ মানে নিয়ামকের মধ্যে বিলুপ্ত শক্তি

$P_{SWITCHER} = \left(\dfrac{1}{\eta} - 1\right) \cdot P_{OUT} = \left(\dfrac{1}{0.95} - 1\right) \cdot 5W = 0.26W$

যা হিট সিঙ্কের প্রয়োজন না হওয়ায় যথেষ্ট কম। প্রকৃতপক্ষে স্যুইচিং নিয়ন্ত্রক নিজেই কোনও এসওটি 23 প্যাকেজে থাকতে পারে, অন্যান্য উপাদানগুলির সাথে, যেমন কয়েল এবং ডায়োড এসএমডিও করতে পারে।

Comments

আপনি এই উত্তরটি লেখার জন্য যে সময়টি গ্রহণ করেছেন আমি তার প্রশংসা করি, এটি অবশ্যই অবাক হয়ে যায় - এবং প্রয়োজনে আমি রাস্তায় দক্ষতার উন্নতির জন্য সর্বদা অপেক্ষা করতে পারি!

— শখবিদ

@ জন - আপনাকে স্বাগতম, সহায়তায় আনন্দিত to আপনার যদি এই বিষয়ে আরও প্রশ্ন থাকে তবে কেবল আমাদের জানান।

— স্টিভেনভ

@ ধীর উত্তর! বেশিরভাগ লোকেরা সম্ভবত এই (?) যত্ন করে না, তবে এটি সত্য নয় যে সুইচারগুলি সাধারণত (1) গর্ত প্যাকেজগুলির মাধ্যমে আসে না এবং (২) আরও বাহ্যিক সার্কিটরি এবং সিস্টেম ডিজাইনের বিবেচনার প্রয়োজন হয় (যেমন পাওয়ার রিপল) ) তুলনীয় লিনিয়ার নিয়ন্ত্রকদের তুলনায়?

— ভিসাতচু

@ ভিটক্যাটু - প্রকৃতপক্ষে, তারা বেশিরভাগই এসএমডি। আপনি সর্বাধিক দক্ষতা এবং কম বিকিরণ চান ডিজাইন বিশেষ মনোযোগ প্রয়োজন। তারা পিটিএইচ = বড় অংশগুলি = দীর্ঘ লুপ না করার কারণ হতে পারে।

— স্টিভেনভ

একটি স্যুইচার ব্যবহার করে লিনিয়ার নিয়ামকদের বিপরীতে শব্দের প্রবর্তন করা হয়। আপনার ক্ষেত্রে, রৈখিক নিয়ামকের 100mA বিলুপ্ত করা আসলে তেমন খারাপ (9-5) * 0.1 = 400mW নয়। আমি আপনার পরিস্থিতিতে একটি স্যুইচারের উপর রৈখিক নিয়ামক ব্যবহার করব। তবে, আপনার যদি এমন সার্কিট রয়েছে যা 48V কে 5V-এর নিচে নেমে 200 মি-এ ড্রেইন করে, আপনার একটি সুইচারের (8.6W !!!) দরকার হবে

— lucas92

Answer 2

সবচেয়ে কার্যকর উপায় একটি ব্যবহার করতে হবে বাক কনভার্টার যা হল এক ধরনের স্যুইচিং রেগুলেটারের ।

এই ধরণের নিয়ন্ত্রক লিনিয়ার নিয়ামকের তুলনায় অনেক বেশি দক্ষ, কারণ এটি অতিরিক্ত হিসাবে তাপ হিসাবে ছড়িয়ে দেওয়ার পরিবর্তে শক্তিটিকে রূপান্তর করে conver

আপনার সার্কিট যদি 100mA অঙ্কন করে তবে আপনার উদাহরণে নষ্ট হওয়া শক্তিটি মোটামুটি হবে:
(9V-5V) * 0.1A = 0.4W
1A এ নষ্ট শক্তি এটি প্রায় (9V-5V) * 1 এ = 4 ডাব্লু হবে।
স্যুইচিং নিয়ন্ত্রকের জন্য সম্ভবত 80-95% দক্ষতার তুলনায় এটি কেবল 55% দক্ষ হবে।

এখানে একটি উদাহরণ অংশ এলোমেলোভাবে বাছাই করা। এখানে
আরও কয়েকটি উদাহরণ (অনুসন্ধানটি পরিমার্জন করতে বিভিন্ন চেক বাক্স নির্বাচন করুন - আমি কেবল 5 ভি আউটপুট নির্বাচন করেছি)

Comments

আপনার চতুর্থ লিঙ্কটি অবৈধ ক্যোরিয়াকে প্রত্যাবর্তন করবে, তবে আমি এখন একবার নজর দিচ্ছি। এই অন্তর্দৃষ্টিটির জন্য আপনাকে ধন্যবাদ, এটি মনে হচ্ছে যে কিছু অনুরূপ চিপগুলি ইবেতে পাওয়া যাচ্ছে না একটি ভয়াবহ ব্যয়ের জন্য (আমাকে কেবল দেখতে হবে, অনেকগুলি বিভাগ)) কিছুক্ষণ অপেক্ষা করতে এবং দুটিকে বিভিন্ন লোডে পরীক্ষা করতে পারে, কিছুটা সুবিধাজনক হতে পারে।

— শখবিদ

@JohnS। - লিঙ্ক স্থির। ইবে, মাউসার, ডিজিকি ইত্যাদি - যে কোনও শালীন ইলেকট্রনিক্স সরবরাহকারী এর জন্য উপযুক্ত অংশটি স্টক করা উচিত। অপারেশন / সেটআপটি লিনিয়ার নিয়ামকের তুলনায় কিছুটা জটিল, তবে আপনি যদি সাবধানে ডেটাপত্রকদের পরামর্শ অনুসরণ করেন (সূচক নির্বাচন বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, সাধারণত ডেটাশিটে কিছু প্রস্তাবিত অংশ থাকবে) আপনার ভাল হওয়া উচিত। আপনি যদি জীবনকে সহজ করে তুলতে কিছুটা অতিরিক্ত ব্যয় করতে আপত্তি না করেন তবে আপনি "রেডি রোলড" মডিউলগুলিও কিনতে পারেন, ইবে এগুলি প্রচুর পরিমাণে থাকা উচিত।

— অলি গ্লেজার

Answer 3

আমি বুঝতে পেরেছি যে এটি বেশ পুরানো থ্রেড, তবে আমি লক্ষ্য করেছি যে মুরতা সেমিকন্ডাক্টর একটি ডিসি / ডিসি রূপান্তরকারী তৈরি করে যা 78xx সিরিজের আইসিগুলির জন্য একটি ড্রপ-ইন প্রতিস্থাপন! "OkI-78SR সিরিজ" 85% দক্ষতা এবং একটি 3-পিন TO-220 শৈলীর প্যাকেজ। http://www.mouser.com/ds/2/281/oki-78sr-56393.pdf