Hangisinin daha iyi verimliliği vardır: kademeli veya kademeli anahtarlama voltaj regülatörü?

4.2V (paralel iki 4.2V hücre) 5V'ye dönüştüren bir Lityum pil paketi devresim var. Başka bir seçenek, 8.4V'den (seri halinde iki 4.2V hücre) ila 5V arasında bir aşağı inen dönüştürücü kullanmaktır . Belirtilen her iki devrenin de iyi uygulandığını düşünürsek, güç dağıtımı açısından hangi seçenek daha verimli olur?

Ben genel bir kural arıyorum "adım aşağı adım yukarı her zaman tercih" veya "mutlak voltaj farkı önemlidir" vb.

Boost dönüştürücüler genellikle Buck dönüştürücülerden daha az verimlidir, ancak çok fazla değildir. Temel neden, Buck dönüştürücülerinde olduğu gibi, yük boyunca değil, zaman içinde doğrudan toprağa akan indüktör akımıyla ilgilidir. Bundan bahseden bir EE-Times makalesi var: Güçlendirme dönüştürücülerinde anahtarlamadaki güç kayıplarının çözülmesi

Bununla birlikte, genel olarak, indüktör akımı zaman içinde toprağa aktığı için, Şekil 2'deki darbe akımları ile gösterildiği gibi, çıkışa sadece bir fraksiyon (kapalı zaman / dönem oranı) akar (bu, takviye dönüştürücülerinin genellikle daha az olmasının nedenidir. kova dönüştürücülerden daha verimli)

Verimlilik farklılıkları önemli olmadığından, muhtemelen aşağıdakiler dahil olmak üzere yalnızca regülatör verimliliği yerine ek kriterlere karar vermeniz daha iyi olur:

• Şarj cihazı karmaşıklığı (tek hücre daha basittir).
• Maliyet
• Boyut
• Seri hücreler en zayıf hücreleri tarafından sınırlandırılacaktır.
• Paralel hücreler birbirini şarj etme eğilimindedir ve kimyasal işlemden dolayı bir verimlilik vuruşu vardır.
• Düşük voltajlı (paralel hücreler) daha yüksek giriş akımından kaynaklanan kayıplar.

Piller genellikle doğrudan paralel olarak bağlanmaktan çok korkmazlar, çünkü açık devre voltajındaki herhangi bir uyumsuzluk, daha zayıf olana daha yüksek voltajlı pil besleme akımı ile sonuçlanacaktır. Şarj edilebilir piller kullanılıyorsa ve şarj durumları yeterince yakınsa, bu sadece pillerin birbirlerini dengelemeye çalışmasına neden olabilir. Bununla birlikte, birincil hücreli piller kullanılırken veya şarj durumları özellikle yakın değilse, bu akım akışı her iki pil için de zararlı olabilir.

Akülerin seri kablo tesisatı genellikle daha güvenlidir, ancak akülerin voltajı minimum güvenli seviyesinin altına düşmeden akım kesilir. Birincil hücreli piller için, minimum güvenli seviye kabaca sıfır volttur (endişe, ölü ve yararsız bir pile "zarar vermemek", daha ziyade geri sürüş yapan bir birincil pilin yakındaki devrelere zararlı kimyasallar atma olasılığı). Şarj edilebilir piller için minimum güvenli voltaj çok daha yüksektir (pilleri bu noktanın altına boşaltmak aşınmayı büyük ölçüde hızlandırabilir).

Yükselme ve düşürme dönüşümünün verimliliğindeki herhangi bir farklılık, seri veya paralel akü bağlantılarından kaynaklanan sorunlara kıyasla küçüktür.