Ich verwende einen 36-V-Akku (10 s 2,5 A, jede Zelle 3,6 V). Seine maximale Spannung beträgt 42 V. Ich verwende einen STM32-Mikrocontroller, dessen Eingang 3,3 V beträgt.
Ich entwerfe eine Leiterplatte, bei der die Stromversorgung aus dem Akku (42 V) erfolgt. Ich möchte den STM32-Mikrocontroller über das Netzteil mit Strom versorgen.
Ich möchte 42 auf 3,3 V regeln, damit ich meinen STM32-Mikrocontroller mit Strom versorgen kann.
Welche Methode ist am besten, um es entweder mit einem Regler oder einem Abwärtswandler basierend auf dem PCB-Design umzuwandeln?
Batteriespezifikation: 10s1p
Mikrocontroller-Spezifikation: STM32F401RCT6
Welche Methode oder Komponente ist am besten, um 42 V zu regeln, damit ich meinen Mikrocontroller mit 3,3 V versorgen kann?
Ich mag den LT8631 (1 Ampere bei 3,3 Volt und Eingangsspannungsbereich bis 70 Volt): -
Oder vielleicht der LT8630: -
Oder möglicherweise der LTC7138: -
Oder wählen Sie Ihren eigenen Abwärtswandler mit dem Auswahltool von Analog Device .
Ein Abwärtswandler ist der beste Ansatz
Eine lineare Reglerschaltung muss im schlimmsten Fall 42 V auf 3,6 V = 38,4 V absenken. Bei 160 mA beträgt die Verlustleistung des Reglers 6,14 W.
Andererseits senkt ein Abwärtswandler die Spannung auf das erforderliche Niveau mit möglicherweise 90 % Wirkungsgrad (weniger Energieverschwendung als Wärme) und reduziert den Stromverbrauch wahrscheinlich auf 3,6/42 * 160 mA = 13,7 mA, sodass Ihre Batterie die Schaltung 11,67 Mal mit Strom versorgen kann so lange.
https://www.monolithicpower.com/en/products/dc-dc-power-conversion/switching-regulators/step-down-buck/converters/vin-max-48v/mp2492.html oder ähnliches könnte dies tun.
Die beste Methode ist die Verwendung eines Schaltreglers mit Buck-Topologie.
Zum Beispiel hat Analog Devices LT3437 eine Referenzschaltung/Beispiel für Ihre Anwendung
Ein Abwärtswandler ist die richtige Lösung, und viele der in anderen Antworten vorgeschlagenen Chips sind einfach zu verwenden, da die Datenblätter bereits Designs enthalten, die Sie einfach verwenden können. Aber es erfordert immer noch ein PCB-Layout und andere Designarbeiten.
Die einfachste Lösung ist die Verwendung eines vorgefertigten Abwärtswandlermoduls. Zum Beispiel kann SRH05S3V3 3,3 V bei bis zu 500 mA aus einer Eingangsspannung irgendwo zwischen 9 V und 72 V liefern. Es hat nur drei Pins: Vin, Vout, GND. Auch die Eingangs- und Ausgangskondensatoren sind optional, da das Modul kleine Kondensatoren integriert hat.
Wenn Sie insbesondere viele davon herstellen und sich Gedanken über die Kosten machen, sollten Sie den XL Semi XL7015 in Betracht ziehen , der nur etwa 25 Cent in 100 kostet, etwa 1/20 der Kosten der LTC-Boutique-Teile.
Der typische Wirkungsgrad beträgt nur etwa 70 % bei 36 V Eingang und 160 mA Ausgang gegenüber 85 % für den LTC-Teil, sodass der Batterieverbrauch etwas kostet (etwa 0,08 W mehr Verlust). Es gibt auch weniger Spannungsspielraum und es ist ein physisch größeres TO-252-5-Teil. Auf der positiven Seite ist es in der Lage, viel mehr Ausgangsstrom zu liefern.
Ich denke, Sie können handelsübliche BECs für 10S finden - oder sogar noch höher. Wenn Sie vorhaben, Ihr eigenes Ding zu bauen, müssen Sie den Spannungsabfall berücksichtigen, der mit der Erschöpfung der Batterie auftritt. BECs werden speziell für diesen Zweck gebaut, daher der Name (Battery Eliminating Circuit).
Da Ihr Eingangsakku 36 V hat, kommt ein linearer Spannungsregler nicht in Frage (obwohl dies aufgrund der geringen Stromaufnahme möglich ist).
Bei einem linearen Spannungsregler wäre die Verlustleistung (Vin-Vout)*Iout. Wenn beispielsweise die verbrauchte Stromstärke 1 A beträgt, dann (36-3,3) * 1 = 32,7 W verschwendeter Strom.
Die beste Option wäre ein Abwärtswandler (Schaltnetzteil), der die Spannung am Ausgangskondensator überwacht und bei Bedarf wieder auflädt. Der Wirkungsgrad solcher Stromrichter ist ziemlich hoch.
Wenn Sie nach einer sehr kostengünstigen Lösung suchen, sehen Sie sich das Datenblatt LM2596 an .
Der Stromverbrauch der MCU ist sehr gering und es gibt viele andere Lösungen auf dem Markt.
Ich denke, indem ich zwischen den beiden Komponenten einen Widerstand mit einem Wert von 15 - 16 K (Ohm) mache.
Die einfachste Antwort meines Wissens ist die Verwendung einer Zenerdiode mit 3,3 Volt. Sie benötigen auch einen Widerstand, um den Strom zu begrenzen, der durch die Diode und zum Mikrocontroller fließt!
winzig
Sridhar C