Il-Qawwa Wara s-Sħana: Tqabbil ta' Provvisti tal-Enerġija ma' Heaters tal-Iskrataċ ta' 5V
Ħalli messaġġ
Inġinier jagħżel heater ta' skartoċċ ta'-kwalità għolja ta' 5V-ras waħda li jista' jimmaniġġja 40 Watt, jinstallah b'mod preċiż, u jgħaqqadha ma' ċarġer tal-ħajt USB regolari. Ir-riżultat mhuwiex sodisfaċenti; is-sistema għandha problemi biex tasal għat-temperatura t-tajba. In-nies komunement iwaħħlu l-heater, iżda l-problema reali hija ġeneralment provvista ta 'enerġija ta' daqs żgħir jew mhux imqabbla li toqgħod clairière upstream.
F'sistemi DC ta' vultaġġ baxx-kurrent għoli-, is-sors tal-enerġija u l-heater huma qrib ħafna ta 'xulxin u ma jistgħux jinbidlu, skont regoli elettriċi bażiċi. Biex tħaddem heater ta '40W f'5V, għandek bżonn kurrent kostanti ta' 8 Amps (I=P/V). Ħafna mill-ċarġers USB-A jistgħu jiċċarġjaw biss b'2.4A jew inqas. Anke l-ċarġers attwali tal-USB-C Power Delivery (PD) jistgħu jfornu biss aktar mil-livelli bażiċi 5V/3A (15W) jekk ikunu stabbiliti biex jagħmlu dan. Il-konnessjoni ta' heater f'port li ma jkunx ġie nnegozjat se jaqta' l-enerġija tiegħu.
X'jiġri Meta l-Provvista Hija Żgħira Wisq
Jekk provvista tal-enerġija ma tistax tlaħħaq mad-domanda, is-sistema tinqasam f'wieħed minn żewġ modi:
Limitazzjoni/Tfigħ tal-Kurrent: Provvista ta' enerġija "intelliġenti" b'{0}}protezzjoni tal-kurrent se tnaqqas jew twaqqaf l-output, li jżomm lill-heater milli jilħaq il-punt operattiv tiegħu.
Voltage Sag: Jekk tuża provvista irħisa u mhux regolata, il-vultaġġ tal-ħruġ jinżel meta tpoġġi tagħbija fuqha. Jekk il-heater jieħu biss 4.0V minflok 5.0V, l-output tal-enerġija tiegħu jinżel għal madwar 64% ta 'dak li għandu jkun (P ∝ V²). Il-heater li n-nies jaħsbu li huwa "dgħajjef" fil-fatt huwa wieħed li mhux qed jieħu biżżejjed enerġija.
L-Importanti "Bidu Biesaħ" Żieda
Il-kurrent ta 'inrush, spiss magħruf bħala ż-żieda ta' "bidu kiesaħ", hija problema li ħafna drabi tiġi injorata. Il-wajer tar-reżistenza, li ġeneralment ikun NiCr, għandu Koeffiċjent ta 'Temperatura Pożittiv (PTC). Meta jkun kiesaħ, ir-reżistenza tagħha tista 'tkun baxxa daqs 1/10 sa 1/20 ta' dak li jkun meta jkun sħun. Għalhekk, meta l-enerġija tinxtegħel, l-ewwel spike tal-kurrent jista 'jkun 10 sa 20 darba l-kurrent fiss-stat. Ħiter 8A jista 'jkollu bżonn 80 sa 160A għal żmien qasir.
Il-provvista tal-enerġija trid tkun b'saħħitha biżżejjed biex timmaniġġja din iż-żieda mingħajr ma tinxtegħel il-protezzjoni, jew iċ-ċirkwit tal-kontroll għandu jkollu karatteristika ta' bidu artab-. Il-bidu artab-bil-mod iżid il-vultaġġ u l-kurrent, li jillimita l-inrush. Dan mhux biss jissalvagwardja l-provvista tal-enerġija, iżda wkoll inaqqas l-istress termali u mekkaniku fuq il-coil intern tal-heater, li jagħmilha ddum aktar. Dan huwa prinċipju li ilu magħruf għal żmien twil f'tubu tal-vakwu u applikazzjonijiet oħra ta 'tisħin reżistenti.
L-Għadu li ma tistax tara: ir-reżistenza tal-wajers
In a 5V system, every milliohm of resistance in the power path is a thief. If the load is 8A and the cable and connection resistance is only 0.1 ohms, the voltage will drop by 0.8V (V_drop = I*R). The heater terminals now only have 4.2V, which is a 16% voltage loss that leads to a >Telf ta 'enerġija ta' 30%. Is-sħana fil-wajers u l-konnetturi hija dak li jiġri mill-enerġija li tinħela. Għalhekk, mhuwiex biss suġġeriment li tuża kondutturi qosra u ħoxnin (16 AWG jew akbar għal ġirjiet itwal minn ftit pulzieri) u konnetturi ta 'kurrent għoli-; huwa meħtieġ għal prestazzjoni tajba.
Il-Ħtieġa għal Qawwa Li Hija Nadifa u Stabbli
Provvista ta 'enerġija DC kkontrollata hija meħtieġa għal kontroll termali preċiż. Il-vultaġġ tal-ħruġ ta 'provvista mhux regolata jinbidel b'bidliet fil-linja AC u t-tagħbija, li jagħmel id-drift tal-output tal-heater. Dan jagħmilha impossibbli li jinżamm il-kontroll PID kostanti, li jikkawża li t-temperatura titla 'u' l isfel. Provvista ta 'enerġija regolata tajba jew bord separat tas-sewwieq tal-heater b'kontroll PWM (Modulazzjoni Wisa' tal-Impuls) permezz ta' MOSFETs jagħtik id-DC stabbli u nadif li għandek bżonn għal prestazzjoni affidabbli.
Konklużjoni: Sistema ta' Enerġija Kollha-F'-One
Il-prestazzjoni ta 'heater tal-iskartoċċ 5V hija direttament relatata mal-mod kif tikseb l-elettriku mill-bqija tas-sistema. L-għażla tal-heater hija biss l-ewwel pass. Id-disinn tas-sistema għandu jinkludi:
Provvista ta 'enerġija li tista' tipprovdi l-kurrent kostanti meħtieġ f'5V u timmaniġġja ż-żieda fil-kurrent ta 'inrush.
Wiring xieraq b'reżistenza baxxa u konnessjonijiet b'saħħithom.
Kontroll tal-vultaġġ biex l-affarijiet jinżammu stabbli.
Ċirkwiti tal-bidu artab-biex il-heater idum aktar (għal sistemi b'ħafna watts).
L-arkitettura tat-twassil tal-enerġija u l-komponent termali għandhom jaħdmu flimkien għal applikazzjonijiet ta' missjoni-kritiċi. L-iċċekkjar tal-kapaċità attwali, il-wajers u r-regolamentazzjoni tiżgura li l-potenzjal sħiħ u l-watts nominali tal-heater tal-iskartoċċ jintlaħqu fit-terminali tiegħu. Dan jibdelha minn ostakolu possibbli f'sors ta 'sħana affidabbli u effiċjenti.
