Là tốt hơn để tăng hoặc buck?

Tôi đang tạo ra một bộ trích xuất hàn từ một quạt PC cũ (4 chân PWM), được điều khiển bởi PIC tầm trung.

Quạt cần có nguồn điện 12V @ max 0,28A và nguồn 5V 5V @ max 5mA để điều khiển RPM. Vì vậy, tôi sẽ chạy PIC ở 5V và do đó tôi sẽ cần cả 5V và 12V có sẵn. Tôi cho rằng PIC sẽ không tiêu thụ nhiều năng lượng so với quạt, mặc dù tôi cũng có kế hoạch sử dụng cảm biến tiệm cận IR để tôi có thể tăng tốc độ quạt khi tay tôi di chuyển về phía bất cứ thứ gì tôi hàn và sau đó lại dốc xuống Tôi đã xong.

Tôi vẫn chưa quyết định nên sử dụng mụn cóc trên tường hay pin, nhưng muốn biết những ưu và nhược điểm của các tùy chọn có sẵn.

Vì vậy, như một ví dụ, tôi giả sử tôi có thể cung cấp năng lượng cho hệ thống bằng mụn cóc tường 5V và sử dụng bộ chuyển đổi tăng áp DC để có được điện áp 12 V cho quạt.

Hoặc, tôi có thể cấp nguồn cho hệ thống bằng mụn cóc tường 12V và sử dụng bộ chuyển đổi DC DC để lấy 5V cho PIC, v.v.

Ngoài chi phí và sự sẵn có của các bộ phận, còn có tiêu chí nào để quyết định đi theo cách này hay cách khác? Đây là một dự án cá nhân một lần, vì vậy những cân nhắc thương mại ít quan trọng hơn (mặc dù vẫn thú vị), tôi nghĩ có thể có những vấn đề thực tế mà tôi không biết (ví dụ như tiếng ồn giữa đường ray điện, hiệu quả?).

Ai đó có thể cho tôi cái nhìn sâu sắc về cách những quyết định này được đưa ra?

Đối với ứng dụng này, một bộ chuyển đổi buck hoặc boost sẽ là quá mức cần thiết. Tùy chọn tốt nhất của bạn có thể là có nguồn 12 v và sau đó đưa nó xuống 5V riêng biệt với bộ điều chỉnh tuyến tính. Giá rẻ, ít bộ phận, nhiều khả năng là bộ phận bạn đã có, v.v.

Giảm điện áp với bộ điều chỉnh tuyến tính tạo ra nhiệt dựa trên dòng điện được rút qua bộ điều chỉnh và điện áp rơi. Đây không phải là một vấn đề vì PIC có thể sẽ không rút ra nhiều hiện tại.

Tuy nhiên, một cách "gian lận" đơn giản để giảm điện áp đủ để bộ điều chỉnh sẽ không bị sụt điện áp lớn là đặt một hoặc nhiều điốt nối tiếp trước bộ điều chỉnh và sử dụng chúng để giảm điện áp xuống ~ .7v Mỗi cái 1,4v tùy theo diode. Giảm điện áp xuống 7v cho bộ điều chỉnh 5v sẽ ổn và cho phép đủ khoảng trống cho việc bỏ bộ điều chỉnh. Một lần nữa, thiết kế đơn giản và các bộ phận mà bạn có thể dễ dàng tìm thấy trên kệ hoặc thậm chí trục vớt từ những thứ cũ.

Chúc mừng

Nếu hệ thống 5V có dòng điện thấp (tức là 10 giây mA, như người ta dự đoán từ một MCU PIC nhỏ không hoạt động nhiều), ngay cả bộ điều chỉnh tuyến tính từ 12 đến 5V cũng sẽ ổn khi cấp nguồn cho thiết bị điện tử, và sau đó là mức logic- MOSFE cổng được điều khiển từ PIC GPIO, với ổ quạt phía thấp từ nguồn cung cấp 12V, sẽ hoạt động tốt (Tôi cũng đề nghị chuyển đổi nguồn sang quạt, không chỉ dựa vào tín hiệu đầu vào PWM để điều khiển nó - không phải tất cả các quạt có điều khiển tốc độ PWM tích hợp (khác với thực tế là điều khiển đầu vào nguồn cho quạt) có thể được điều khiển hoàn toàn xuống tốc độ 0).

Mặt khác, nếu mạch 5V khác đẩy dòng điện của bạn lên, giả sử,> 100mA và bạn đang giảm 7V, tức là 700mW trở lên, một lượng nhiệt không đáng kể phải xử lý, có lẽ cần phải tản nhiệt, được thêm chi phí và kích thước. Trong trường hợp đó, một công tắc buck cho các thiết bị điện tử có thể được ưa thích hơn. Đặc biệt nếu MCU của bạn hoàn toàn là kỹ thuật số (không cần chức năng tương tự), thì một bộ chuyển đổi buck tương đối rẻ và ồn cung cấp 5V @ 100mA với 100mVpp tiếng ồn, có thể được chấp nhận. Với hiệu suất của bộ chuyển đổi buck 80-90%, với dòng điện thấp như vậy, bạn chỉ cần khả năng hiện tại rẻ nhất và nhẹ nhất của các bộ phận của bộ chuyển đổi.

Theo nguyên tắc chung, tốt hơn là nên nhảy hơn là tăng, nếu bạn có sự lựa chọn - và ở đây bạn có sự lựa chọn. Quạt đó thu được gần 4 Watts (12V * ~ 0,3A), do đó, việc lấy nguồn điện từ nguồn cung cấp 5V từ bộ chuyển đổi tăng áp (cũng sẽ đạt hiệu suất khoảng 80-90%) có nghĩa là cần đến 1.0 Amp từ nguồn cung cấp 5V trong viễn cảnh sản xuất làm cho một tùy chọn cung cấp điện đắt tiền hơn - máy biến áp & cầu chỉnh lưu & cuộn cảm & MOSFET có xếp hạng hiện tại cao hơn, v.v. Nó không tệ, chỉ là không mong muốn so với tùy chọn chạy bằng điện áp 12V.