DC/DC Converter против стабилизатора напряжения

[YL2QN]

Имеем бортовую сеть 12V (номинальное напряжения от аккумулятора). Напряжение может изменяться от 7V (когда аккумулятор разряжен) до 15V (когда идёт зарядка аккумулятора).

Части потребителей требуется напряжение 5V. Общая мощность потребления 50W.

Как лучше получить 5V с током 10А? Вижу два варианта:
- классический стабилизатор напряжения;
- DC/DC Convertor

Последние ни когда не применял. Можете подсказать плюсы-минусы и что лучше применить в современных условиях.

[RJ3FF]

Андрей, добрый день!

У стабилизатора ниже КПД.
У преобразователя он гораздо выше, но и шума ( радиочастотного) от него много.
Стабилизатор ( если грамотно спроектирован) надёжнее , как мне кажется.

[YL2QN]

Андрей, добрый день!

У стабилизатора ниже КПД.
У преобразователя он гораздо выше, но и шума ( радиочастотного) от него много.
Стабилизатор ( если грамотно спроектирован) надёжнее , как мне кажется.

Владимир, добрый день и спасибо за ответ !

Радиочастотный шум в данном проекте не является критическим пока, но по возможности, конечно, желательно уменьшить.
Важны надёжность и работоспособность при влажности близкой к 100%.

А сколько можно ожидать КПД от стандартного стабилизатора? Помню, что делал простой стабилизатор с 24V на 12V и потом на 5V. Один из них (какой именно я не помню) очень сильно грелся при токе в 1-2 ампера. А тут мне надо минимум 10А плюс запас.

Может быть есть 'под рукой" (чтобы долго Вам не искать) пример "примерно грамотного" стабилизатора?

[RA3EC]

Доброго здоровья!
Андрей, посмотрите по ссылке. Я сегодня купил себе:
https://aliexpress.ru/item/400019961...21efa396uBi3qx
КПД линейного стабилизатора посчитать легко.
Ток потребляемый от источника будет примерно таким как ток нагрузки.
Отношение напряжения на выходе стабилизатора к напряжению на входе и есть КПД.
Если на входе 24В, на выходе 5В. КПД=0,2

[YL2QN]

КПД линейного стабилизатора посчитать легко.
Ток потребляемый от источника будет примерно таким как ток нагрузки.
Отношение напряжения на выходе стабилизатора к напряжению на входе и есть КПД.

Анатолий, я правильно Вас понял, что если на входе линейного стабилизатора 12V, на выходе 5V и ток потребления 10А, то от 12V будут потреблятся теже 10А. Т.е. 120W ???
Таким образом в тепло уйдёт 120-50=70W и КПД составит 42% ???

[RA3EC]

если на входе линейного стабилизатора 12V, на выходе 5V и ток потребления 10А, то от 12V будут потреблятся теже 10А. Т.е. 120W ???
Таким образом в тепло уйдёт 120-50=70W и КПД составит 42% ???

Всё правильно, Андрей.
У импульсного стабилизатора КПД не хуже 90% благодаря мощным MOSFET ключам с очень малыми потерями в открытом канале и при переключении. Недостаток один - радиопомехи.

[YL2QN]

Всё правильно

Ууууу... ну я так и подозревал, так как сильно всё грелось Это мне не подходит. Вычёркиваем.

У импульсного стабилизатора КПД не хуже 90%

Да, это то что надо, осталось найти хороший вариант и купить.

[Dima100]

Да, это то что надо, осталось найти хороший вариант и купить.

Учтите, что многие недорогие импульсные стабилизаторы (особенно с Алиэкспресс) имеют особенность - при подаче входного напряжения пропускают на выход импульс с амплитудой, примерно равной входному напряжению. Так что запросто сжигают цифровое оборудование, не рассчитанное на подобный импульс по питанию. Так что надо сначала подавать напряжение на вход, и только потом подключать нагрузку на выходе.

[UA1OM]

Имеем бортовую сеть 12V (номинальное напряжения от аккумулятора). Напряжение может изменяться от 7V (когда аккумулятор разряжен) до 15V (когда идёт зарядка аккумулятора).

Части потребителей требуется напряжение 5V. Общая мощность потребления 50W.

Как лучше получить 5V с током 10А? Вижу два варианта:
- классический стабилизатор напряжения;
- DC/DC Convertor

Последние ни когда не применял. Можете подсказать плюсы-минусы и что лучше применить в современных условиях.

Что-то наподобие:
https://aliexpress.ru/item/328228434...id=64821702291
(лично не пробовал, не реклама)
Категорически советую брать с бОльшим запасом по мощности.

- - - Добавлено - - -

ИМХО, лучше на 20А
типа таких
https://aliexpress.ru/popular/20a-dc-step-down.html
видео:
https://www.youtube.com/watch?v=aLGpW5wNwiA

Ну, и конечно, если высокая влажность - нужно покрывать плату лаком и пихать во влагоустойчивый корпус - думаю, это очевидно )))

[YL3EL]

Последние ни когда не применял.

давно с ними работаю.Как с понижающими,так и с повышайками.Брать надо с 2-х кратным запасом- это китай.В радиодиапазон помех практически не создают.

Напряжение может изменяться от 7V (когда аккумулятор разряжен) до 15V (когда идёт зарядка аккумулятора).

7 вольт для аккума смерть как плохо.Так же как и 15.Нормальная бортовая сеть это 10.5 до 14.6.

[RJ3FF]

Так что надо сначала подавать напряжение на вход, и только потом подключать нагрузку на выходе.

Или повесить параллельно выходу стабилитрон, рассчитанный на напряжение, чуть превышающее выходное.

- - - Добавлено - - -

В радиодиапазон помех практически не создают.

Как сказать.
Как-то решили в выездной-походный усилитель на 78й поставить прямо в подвал 27-вольтовый "менвелл" для питания накала.
Сразу появилось характерное булькание с уровнем от 5 до 7 баллов по всему ( почти?) 20 м диапазону. Про другие бенды не помню - это было 12 лет назад.

[RA4FOC]

У преобразователя он гораздо выше, но и шума ( радиочастотного) от него много.

Не соглашусь. Вот у этого DC/DC шум минимальный, используем их в приемниках на ~3, 5 и 8 МГц. Да, для топик стартера неподходит. Подойдет, что-то из XL серии, например XL4016, готовых модулей на них полно. ИМХО линейный стабилизатор на 10А, да еще в машине - это уже прошлый век.

[RV3MP]

Ток большой, напряжение (разница) приличная...
Буквально на днях, решал такую задачу (с чуть меньшим током). Даже мощный транзистор TIP35 греется как чёрт!
На простом стабилизаторе, будут сотни Ватт в тепло уходить.
Однозначно DC/DC DWN.
5...10 Вт тепла проще успокоить.

[UA9OC]

Как-то решили в выездной-походный усилитель

Это ключевой момент проблемы. На одном из форумов RC3U озаботился решением этого вопроса для питания ноутбука. пишет - в городе вообще все ОК, но как только выезжаю за город, в идеально чистое место - начинаю видеть и слышать свой БП.
Вопрос там обсуждали довольно подробно. Без изменения режима преобразователя проблему не удается решить - нужно делать плавные фронты импульсов , тогда помехи заметно уменьшаются. КПД - тоже, но остаётся в приемлемых рамках. Некоторые пишут, что подключение керамических СМД конденсаторов на единицы мкФ непосредственно на выводы стандартного инверторного БП существенно улучшает ситуацию.

[YL2QN]

при подаче входного напряжения пропускают на выход импульс с амплитудой, примерно равной входному напряжению.

Спасибо, что предупредили! А то было бы очень обидно пожечь дорогое оборудование.

Что-то наподобие:
https://aliexpress.ru/item/328228434...id=64821702291
(лично не пробовал, не реклама)
Категорически советую брать с бОльшим запасом по мощности.

Брать надо с 2-х кратным запасом- это китай.В радиодиапазон помех практически не создают.

Совсем уе китай-китай я не планировал брать. Думаю в сторону MeanWell. Уже много лет использую их блоки питания на станции - впечатления очень положительные.
Но и их надо брать с запасом мощности.

7 вольт для аккума смерть как плохо.Так же как и 15.Нормальная бортовая сеть это 10.5 до 14.6.

Да, я про это знаю, но "границы" расширены по двум причинам. Нижняя граница всё-таки должна обеспечить работу минимального набора оборудования "любой ценой".
А верхняя увеличена из-за возможных бросков напряжения при работе генератора при заряде аккумуляторов. Скорее всего это решается простейшим стабилизатором напряжения.

Или повесить параллельно выходу стабилитрон, рассчитанный на напряжение, чуть превышающее выходное.

Владимир, огромное спасибо за идею ! Обязательно так сделаю !
И с такой идеей можно поэксперементировать и с DC/DC с али

поставить прямо в подвал 27-вольтовый "менвелл" для питания накала.
Сразу появилось характерное булькание с уровнем от 5 до 7 баллов по всему ( почти?) 20 м диапазону.

У меня MeanWell достаточно тихие. А вот 25 вольтовый Израильский medical grade блок - просто ужас от 20ки и выше. Хотя специально брал medical grade и переплачивал за это - думал будет тихим. А не тут-то было Один MeanWell, правда, тоже немножко гадит, но только в режиме близком к максимальному. Поэтому и их тоже надо брать с запасом.

На простом стабилизаторе, будут сотни Ватт в тепло уходить.
Однозначно DC/DC DWN.
5...10 Вт тепла проще успокоить.

Тут даже не в "спокоить" тепло дело, а в том, что на обогрев улицы уйдёт много "дифицитного" электричества из аккумулятора


Изучая вопрос DC/DC заметил, что есть non-isolated и isolated. Цена у MeanWell может отличаться в два-три раза.
Isolated создат мне участки сети с "разными" землями. Будет ли это хорошо ... ?