Bộ chuyển đổi buck có làm tăng số giờ amp của pin không?

Tôi đã đọc được rằng chúng có hiệu suất 90% so với các bộ điều chỉnh tuyến tính do đó có mối quan hệ giữa vôn và ampe và tôi muốn tắt nguồn dự án của pin 12 v có 18ah và được sạc bằng pin mặt trời nhỏ. Bản thân dự án chỉ cần 5v, vì vậy nếu tôi giảm điện áp xuống dưới một nửa điện áp cần thiết, thì số giờ amp gần gấp đôi có cho tôi 36+ không? Hay tôi đang thiếu một cái gì đó về mối quan hệ giữa vôn và ampe và cơ chế của bộ chuyển đổi buck?

Bạn đang đi đúng hướng.

Xếp hạng amp-giờ của pin chỉ định số giờ bạn có thể kéo một dòng định mức nhất định từ pin.

Bộ chuyển đổi buck thành 5V sẽ không thay đổi định mức amp giờ của pin. Nhưng nếu bạn chỉ rút một nửa dòng điện từ pin thì pin sẽ kéo dài gấp đôi.

Vì vậy, hãy làm một ví dụ ở đây. Như bạn đã nói, bạn có pin 12V 18AH. Ví dụ, chúng tôi xem xét rằng tải của bạn ở mức 5V yêu cầu 500mA (tức là 0,5A) để chạy.

Nếu bạn sử dụng bộ điều chỉnh tuyến tính để giảm pin 12V xuống còn 5V, bộ điều chỉnh tuyến tính sẽ kéo 0,5A khỏi pin và tỏa ra (12V-5V) * 0,5A = 3,5 Watts năng lượng dưới dạng nhiệt trong khi cung cấp 5V cho tải . Pin 12V cung cấp 0,5A sẽ cung cấp bộ điều chỉnh trong 18AH / 0,5A = 36 giờ. Hiệu quả của một hệ thống như vậy là EnergyOut / EnergyIn = (5V * 0.5A) / (12V * 0.5A) = 41.6% hiệu suất.

Vì vậy, nếu thay vào đó bạn sử dụng bộ điều chỉnh chuyển mạch buck với hiệu suất 90%, chúng ta có thể đánh giá thời lượng pin. Bộ điều chỉnh buck hoạt động như:

Hết năng lượng = 0,9 * Năng lượng trong.

Với tải 5V @ 0.5A, năng lượng được cung cấp ra khỏi bộ điều chỉnh buck là 5V * 0.5A = 2.5W. Áp dụng công thức hiệu suất 90%, năng lượng đầu vào của bộ điều chỉnh sẽ là 2,5W / 0,9 = 2,78W. Công suất này ở mức 12 V tương ứng với 2,78W / 12V = 0,231A rút ra từ pin. Ở mức thấp hơn này, pin sẽ kéo dài 18AH / 0,231A = 77,9 giờ.

Như bạn có thể thấy việc sử dụng pin cực kỳ hiệu quả.

Ampe giờ không phải là một cách tuyệt vời để đo dung lượng pin. Oát giờ là một con số tốt hơn nhiều. Nếu bạn dán bộ chuyển đổi buck sau pin, số giờ tương đương của pin sẽ giảm do tổn thất trong bộ chuyển đổi. Tuy nhiên, vì bộ chuyển đổi sẽ rút ít ampe hơn từ pin, nên số giờ amp tương đương sẽ tăng lên. Tuy nhiên, đây không hẳn là sự so sánh lớn nhất, vì trong trường hợp này, số giờ amp tương đương ở một điện áp khác sau bộ chuyển đổi.

Để mở rộng những gì alex.forencich đã nói, vì rõ ràng là nó không được hiểu rõ, điều bạn đang thiếu là amp-hours là một cách tốt để so sánh pin với cùng một điện áp đầu ra. Đây không phải là một cách tốt để so sánh pin ở các điện áp đầu ra khác nhau ... hoặc một khi bạn tăng hoặc tăng điện áp.

Khi bạn chuyển đầu ra của pin thông qua bộ chuyển đổi DC-DC lý thuyết có hiệu suất 100%, xếp hạng giờ-watt vẫn giữ nguyên; xếp hạng amp-giờ là Watt-giờ / volt có thể tăng hoặc giảm tùy thuộc vào việc bộ chuyển đổi là buck hay boost. Ví dụ, pin 3Wh (1,5V * 2Ah) có thể trở thành 0,2ah nếu chúng ta tăng điện áp 10 lần [lên 15V] hoặc có thể trở thành 20Ah nếu chúng ta vấp điện áp 10 lần [lên 0,15V]. Và để giải quyết những gì Nick Alexeev đã nói; đây là khi pin được nhìn qua phía bên kia (= đầu ra) của bộ chuyển đổi. Tất nhiên, bản thân pin của Ah không thay đổi.

Nhưng không có bộ chuyển đổi DC-DC thực tế nào có hiệu suất 100%, do đó, công suất được chuyển đổi cần được điều chỉnh (nhân) với hiệu suất của bộ chuyển đổi. Ví dụ: nếu bộ chuyển đổi có hiệu suất 90%, xếp hạng 3Wh trở thành 2,7Wh sau khi chuyển đổi. Đó là bất kể điện áp bạn chuyển đổi là gì.

Và liên quan đến "90% hiệu quả so với các bộ điều chỉnh tuyến tính", có lẽ bạn có nghĩa là chúng có thể có hiệu suất tuyệt đối 90%. Bộ điều chỉnh tuyến tính có hiệu quả lý thuyết tối đa được đưa ra bởi Vout / Vin; do đó, đối với chuyển đổi 12V sang 5V, bộ điều chỉnh tuyến tính không thể vượt quá hiệu suất 41,66% và trong thực tế sẽ ít hơn thế. Và thực sự một bộ điều chỉnh tuyến tính không thể tăng số giờ vì điều này. Giả sử bạn có X Wh ở điện áp Vin (inpt). Điều này trở thành X Vout / Vin Wh ở điện áp Vout; Vout luôn nhỏ hơn Vin cho một bộ điều chỉnh tuyến tính. Bây giờ chia X Vout / Vin Wh này cho điện áp đầu ra để thu được X / Vin Ah ở đầu ra; đó chính xác là cùng mức đánh giá Ah như ở điện áp ban đầu / đầu vào [đối với bộ điều chỉnh tuyến tính lý tưởng],

Vì vậy, để tóm tắt; không có bộ chuyển đổi [chuyển đổi hoặc tuyến tính] có thể tăng xếp hạng Wh. Một tuyến tính không thể tăng đánh giá Ah hoặc.