Ist es besser zu steigern oder zu bocken?

Ich mache einen Lötdampfextraktor aus einem alten PC-Lüfter (4-polige PWM), der von einem PIC mit mittlerer Reichweite angetrieben wird.

Der Lüfter benötigt 12 V bei max. 0,28 A für die Stromversorgung und 5 V PWM bei max. 5 mA zur Steuerung der Drehzahl. Ich werde den PIC also mit 5 V betreiben und daher sowohl 5 V als auch 12 V zur Verfügung haben. Ich gehe davon aus, dass der PIC im Vergleich zum Lüfter nicht viel Strom verbraucht, obwohl ich auch einen IR-Näherungssensor vorhabe, damit ich die Lüftergeschwindigkeit erhöhen kann, wenn sich meine Hände zu dem bewegen, was ich löte, und dann wieder herunterfahren kann, wenn Ich bin fertig.

Ich habe mich noch nicht für eine Wandwarze oder Batterien entschieden, möchte aber die Vor- und Nachteile der verfügbaren Optionen kennen.

Als Beispiel gehe ich davon aus, dass ich das System mit einer 5-V-Wandwarze versorgen und einen DC-Aufwärtswandler verwenden könnte, um die 12 V für den Lüfter zu erhalten.

Oder ich könnte das System mit einer 12-V-Wandwarze versorgen und einen DC-Abwärtswandler verwenden, um 5 V für den PIC usw. zu erhalten.

Welche Kriterien gibt es neben den Kosten und der Verfügbarkeit von Teilen für die Entscheidung, in die eine oder andere Richtung zu gehen? Dies ist ein einmaliges persönliches Projekt, daher sind kommerzielle Überlegungen weniger wichtig (obwohl immer noch interessant). Ich denke, es gibt praktische Probleme, die mir nicht bekannt sind (z. B. Rauschen zwischen Stromschienen, Effizienz?).

Könnte mir jemand einen Einblick geben, wie diese Entscheidungen getroffen werden?

Für diese Anwendung wäre ein Abwärts- oder Aufwärtswandler ein Overkill. Ihre beste Option wäre wahrscheinlich, eine 12-V-Quelle zu haben und diese dann separat mit einem Linearregler auf 5 V herunterzufahren. Billig, wenige Teile, höchstwahrscheinlich Teile, die Sie bereits haben usw.

Das Absinken der Spannung mit einem Linearregler erzeugt Wärme basierend auf dem durch den Regler gezogenen Strom und der abfallenden Spannung. Dies sollte kein Problem sein, da der PIC wahrscheinlich nicht viel Strom ziehen wird.

Ein einfacher "Cheat" -Methode, um die Spannung so weit abzusenken, dass der Regler keinen großen Spannungsabfall aufweist, besteht darin, eine oder mehrere Dioden vor dem Regler in Reihe zu schalten und damit die Spannung um ~ 0,7 V auf zu senken Jeweils 1,4 V je nach Diode. Das Absinken der Spannung auf 7 V für einen 5-V-Regler sollte in Ordnung sein und genügend Headroom für den Ausfall des Reglers bieten. Wieder einfaches Design und Teile, die Sie leicht von der Stange finden oder sogar aus alten Sachen retten können.

Prost

Wenn das 5-V-System einen niedrigen Strom hat (dh 10 s mA, wie man von einer kleinen PIC-MCU erwartet, die nicht viel tut), wäre sogar ein 12-V-5-V-Linearregler in Ordnung, um die Elektronik mit Strom zu versorgen, und dann ein Logikpegel. Ein von einem PIC-GPIO angesteuerter Gate-MOSFET mit Low-Side-Ansteuerung des Lüfters von der 12-V-Versorgung sollte einwandfrei funktionieren (ich schlage vor, auch den Lüfter mit Strom zu versorgen und sich nicht nur auf sein PWM-Eingangssignal zu verlassen, um ihn zu steuern - nicht Alle Lüfter mit integrierter PWM-Drehzahlregelung (im Gegensatz zur tatsächlichen PWM-Steuerung der Leistungsaufnahme des Lüfters) können bis zur Drehzahl Null geregelt werden.

Wenn andererseits eine andere 5-V-Schaltung Ihren Strom auf beispielsweise> 100 mA erhöht und Sie 7 V abfallen, das sind 700 mW oder mehr, erfordert eine nicht unerhebliche Wärmemenge, mit der Sie umgehen müssen, wahrscheinlich einen Kühlkörper. Das sind zusätzliche Kosten und Größe. In diesem Fall könnte ein Buck Switcher für die Elektronik vorzuziehen sein. Insbesondere wenn Ihre MCU rein digital war (keine analoge Funktionalität erforderlich), ist ein relativ billiger und lauter Buck-Switcher mit 5 V bei 100 mA und 100 mVpp Rauschen möglicherweise akzeptabel. Mit einem Wirkungsgrad von 80-90% Buck Switcher benötigen Sie bei so geringen Strömen nur die billigste und leichteste Stromstärke von Switcher-Komponenten.

In der Regel ist es besser zu bocken als zu steigern, wenn Sie die Wahl haben - und hier haben Sie die Wahl. Dieser Lüfter verbraucht fast 4 Watt (12 V * ~ 0,3 A). Wenn also 12 V von einer 5-V-Versorgung eines Aufwärtswandlers (der ebenfalls einen Wirkungsgrad von etwa 80-90% aufweist) abgeleitet werden, werden von der 5-V-Versorgung fast 1,0 Ampere benötigt Aus fertigungstechnischer Sicht ist dies eine teurere Stromversorgungsoption - Transformator & Brückengleichrichter & Induktor & MOSFETs mit höheren Nennströmen usw. Es ist nicht schlecht, nur nicht so wünschenswert im Vergleich zur 12-V-Option.