Czy lepiej jest podbijać czy zarabiać?

Wykonuję lutownicę ze starego wentylatora PC (4-pin PWM), napędzanego przez PIC klasy średniej.

Wentylator potrzebuje 12 V przy maks. 0,28 A do zasilania i 5 V PWM przy maks. 5 mA do sterowania obrotami. Będę więc obsługiwał PIC przy napięciu 5 V i dlatego będę potrzebował zarówno 5 V, jak i 12 V dostępnych. Zakładam, że PIC nie zużywa dużo energii w porównaniu do wentylatora, mimo że planuję mieć także czujnik zbliżeniowy na podczerwień, aby móc zwiększyć prędkość wentylatora, gdy moje ręce poruszają się w kierunku tego, co lutuję, a następnie ponownie zwolnić, gdy Skończyłem.

Nie zdecydowałem jeszcze, czy użyć brodawki ściennej, czy baterii, ale chciałbym poznać zalety i wady dostępnych opcji.

Tak więc, przykładowo, zakładam, że mógłbym zasilać system brodawką ścienną 5V i użyć przetwornicy podwyższającej napięcie DC, aby uzyskać 12V dla wentylatora.

Albo mógłbym zasilić system brodawką ścienną 12 V i użyć konwertera buck DC, aby uzyskać 5 V dla PIC itp.

Oprócz kosztów i dostępności części, jakie są kryteria, aby zdecydować się na tę czy inną drogę? Jest to jednorazowy projekt osobisty, więc względy komercyjne są mniej ważne (choć wciąż interesujące), myślę, że mogą istnieć problemy praktyczne, których nie jestem świadomy (np. Hałas między szynami zasilającymi, wydajność?).

Czy ktoś mógłby mi dać wgląd w sposób, w jaki podejmowane są te decyzje?

W przypadku tej aplikacji przelicznik buck lub boost byłby nadmierny. Najlepszą opcją byłoby prawdopodobnie źródło 12 V, a następnie obniżenie go osobno do 5 V za pomocą regulatora liniowego. Tanie, kilka części, najprawdopodobniej części już masz itp.

Spadające napięcie z liniowym regulatorem wytwarza ciepło na podstawie prądu pobieranego przez regulator i spadającego napięcia. Nie powinno to stanowić problemu, ponieważ PIC prawdopodobnie nie pobierze dużego prądu.

Jednak prostym sposobem „oszukiwania”, aby obniżyć napięcie na tyle, aby regulator nie miał dużego spadku napięcia, jest umieszczenie jednej lub więcej diod szeregowo przed regulatorem i użycie ich do obniżenia napięcia o ~ .7v do 1,4 V każdy w zależności od diody. Spadek napięcia do 7 V dla regulatora 5 V powinien być w porządku i zapewniać wystarczającą przestrzeń dla przerwania regulatora. Ponownie, prosta konstrukcja i części, które można łatwo znaleźć na półce, a nawet odzyskać ze starych rzeczy.

Twoje zdrowie

Jeśli układ 5 V ma niski prąd (tj. 10 s mA, jak można się spodziewać po niewielkim MCU wee PIC), nawet liniowy regulator 12 V do 5 V byłby w porządku do zasilania elektroniki, a następnie na poziomie logicznym bramka MOSFET napędzana z PIC GPIO, z dolnym napędem wentylatora ze źródła zasilania 12V, powinna dobrze działać (sugeruję również włączenie zasilania wentylatora, nie tylko poleganie na sygnale wejściowym PWM do sterowania nim - nie wszystkie wentylatory, które mają wbudowaną kontrolę prędkości PWM (w odróżnieniu od rzeczywistej PWM wejściowej mocy wentylatora) mogą być kontrolowane aż do prędkości zerowej).

Z drugiej strony, jeśli inne obwody 5 V popychają prąd do, powiedzmy,> 100mA, a ty spadasz 7V, to jest 700mW lub więcej, niemała ilość ciepła, z którą musisz sobie poradzić, prawdopodobnie wymaga radiatora, który stanowi dodatkowy koszt i rozmiar. W takim przypadku preferowany może być przełącznik buck dla elektroniki. Zwłaszcza jeśli MCU był czysto cyfrowy (nie jest wymagana żadna funkcjonalność analogowa), to akceptowalny może być stosunkowo tani i głośny przełącznik buck zapewniający 5 V @ 100 mA przy 100 mVpp szumu. Przy 80-90% wydajności przełącznika buck, przy tak niskich prądach potrzebujesz tylko najtańszej i najlżejszej zdolności prądowej komponentów przełącznika.

Zasadniczo lepiej jest zarobić, niż wzmocnić, jeśli masz wybór - a tutaj masz wybór. Ten wentylator pobiera prawie 4 waty (12 V * ~ 0,3 A), a więc czerpanie 12 V ze źródła 5 V z przetwornika podwyższającego (który również będzie około 80-90% sprawny) oznacza, że ​​z źródła zasilania 5 V potrzeba prawie 1,0 Amp, co w perspektywie produkcyjnej stanowi droższą opcję zasilania - transformator i mostek-prostownik i cewka indukcyjna i tranzystory MOSFET o wyższych wartościach prądowych itp. Nie jest źle, po prostu nie jest tak pożądane w porównaniu z opcją zasilania 12V.