怎樣把50V直流電降到40V?

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根據提問者的意思,想要將50V的直流電壓降到40V,有什麼辦法?

這屬於電源設計部分內容,DCDC直流降壓型電壓變換,輸入電壓為50V,輸出40V,輸入與輸出之間的壓差為10V,壓降有點高,若採用線性的方式降壓,負載電流不能太高,一般500mA以內最佳,否則降壓芯片自身功耗太大,不但散熱不好處理,而且效率低,浪費能量。線性降壓方式降壓芯片的功耗P=(輸入-輸出)×負載電流,若負載電流500mA,功耗P為10V×500mA=5W,若1A自身功耗P達10W。

1、線性降壓方式,負載電流500mA以內

原理如下圖所示,採用TI的LDO線性電源芯片LM117HV進行降壓穩壓,LM117HV最大輸入電壓高達60V,輸入電壓範圍4.2V~60V,輸出電壓範圍1.25V~57V,最大輸出電流1.5A,工作溫度範圍-65℃~150℃。LM117HV內部具有1.25V基準源(頭條@技術閒聊),其輸出電壓公式為:Vout=1.25×(1+R2/R1),要求輸出電壓40V,代入公式即1.25×(1+R2/R1)=40,求得R2/R1=31,選擇合適的標稱阻值即可,比如選擇R1=200Ω,R2=6.2KΩ可得輸出電壓為40V。

LM117HV的封裝為TO-3,具體設計時一般貼在散熱器表面上,利於散熱。雖然該芯片最大輸出電流可達1.5A,但是實際使用時負載電流不要太大,小於500mA最佳。若負載電流500mA該芯片功耗已達5W;若負載電流1.5A,功耗高達15W!不是不行,而是建議不要這麼使用,當然散熱處理得好也完全可以使用,但是效率低,功率內損嚴重,而且散熱也不好處理,若電流較大建議採用開關電源芯片方式降壓。

注:線性降壓方式除了使用專用的線性電源芯片設計之外,還可以使用大功率晶體管、場效應管等進行降壓設計。比如使用穩壓管與NPN型功率三極管配合的設計方式,通過穩壓管控制三極管基極的電壓,那麼發射極的電壓約為基極的電壓-0.6V,50V電源輸入端為三極管的集電極。也可以使用比較器、場效應管組成的負反饋電路控制場效應管的內阻,從而實現40V穩壓輸出。

2、採用開關電源芯片設計

採用開關電源芯片設計的優點是轉換效率較高,一般80%~90%左右。線性LDO電源芯片在壓差不大,負載電流較小的場合使用是挺方便的,電路設計較簡單,缺點就是效率低。因此在小電流場合技術閒聊本人喜歡使用線性電源芯片,但在較大電流的情況下,喜歡使用開關電源芯片設計。

下面介紹一款TPS54560B開關電源芯片,該芯片屬於TI公司生產,輸入電壓範圍4.5V~60V,輸出電壓範圍0.8V~58.8V,最大輸出電流高達5A,工作溫度範圍-40~150℃,轉換效率90%左右。其輸出電壓公式為Vout=0.8(1+RHS/RLS),比如下圖為官方參考實例,輸入7V~60V,輸出5V,其中R5=53.5k,R6-10.2k,代入公式計算Vout=0.8(1+53.5k/10.2k)≈5。

要求輸出40V,根據計算公式0.8(1+RHS/RLS)=40,可得RHS/RLS=49,可選RHS=62K,RLS=1.27K。

該芯片屬於SO-8封裝,芯片個頭很小,卻能輸出5A電流,這就是線性電源芯片與開關電源芯片的不同之處,開關電源芯片功耗低、轉換效率高,不需要作散熱處理,在體積和重量方面都有很大優勢。

總結:50V降壓40V,這個電壓有點高,超出36V安全電壓,具有一定的危險性。由於電壓較高,很多常規的電源芯片都無法滿足設計要求,其實這兩款芯片也是很常用的芯片,LM117HV和LM317類似,輸入電壓範圍較高,TPS54560B屬於TI很常用的開關電源芯片。若找不到合適的電源芯片時,可到TI官網查找,官網上有很多類型的電源芯片,可根據輸入電壓範圍、輸出電壓範圍、輸出電流大小篩選。

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技術閒聊


將直流50V電壓降至40V,由於常用的穩壓IC最高輸入電壓一般都在40V以下,像2596HV這類高壓版的IC最高輸入電壓雖然可達60V,但其輸出電壓達不到40V,故這種直流50V轉40V無法使用上述的穩壓IC來實現。下面我們介紹一款採用三極管構成的直流50V轉40V穩壓電路。
電路如上圖所示。VD是一個穩壓值為20V的穩壓管,U1(TL431)是一個基準電壓可調的精密基準電壓源IC,其與VD串聯後在Q1的基極產生一個40.7V左右的基準電壓。Q1是一款大功率NPN型三極管,在這裡用於擴流。由於NPN型硅三極管的發射極電壓總是比其基極電壓低約0.7V,而本電路中Q1的基極電壓為40.7V,故Q1發射極輸出電壓為40V,這樣即可將輸入的50V電壓轉為40V。由於本電路採用大功率管TIP41C擴流,在散熱良好的情況下,電路的輸出電流不低於2A。

電路輸入端的整流橋用於輸入直流電壓極性的轉換,加入該整流橋後,即使輸入的50V直流電壓極性接反也不會損壞該穩壓電路。電路中的W1是一個微調電阻,調節其值,可以使電路的輸出電壓為準確的40V。
431基準電壓源IC的引腳排列如上圖所示。該IC有多種外形封裝,上圖為TO-92及SOP-8封裝的引腳圖,由於SOP-8封裝的有5個空腳,使用不便,建議選用TO-92封裝的。
圖1電路中的大功率管Q1可以選用常用的3DD15D或TIP41C。上圖為TIP41C的外形封裝,該管的Icm為6A,功率可達65W。為了減小Q1的工作壓差,降低其發熱量,亦可以在其集電極與50V電源正極之間串聯6個1N5401二極管來降壓。實際製作時,Q1應外接散熱片來散熱,以免其過熱損壞。


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你的問題不明朗。50V降到40V方法太多了,關鍵要看你的負載是什麼情況,不同的負載情況降壓方式不同。另外還得看你的50V是如何提供的,是變壓器整流後得到的,就得看變壓器功率和負載功率了。沒有50V電源形式的描述,沒有負載情況的描述,恐怕給你提供的方式,不一定適合你的實際情況


塵浮於世渺渺飄


自己繞個50V變40V的變壓器不就完了嘛 這個多簡單


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