Was ist eine bessere Idee - zwei Spannungsregler in Reihe oder parallel zu schalten? Ich brauche nicht viel Strom (max 300-400mA). Ich brauche beide Spannungen. Der Transformatorausgang beträgt ca. 9V. U2 ergibt 1A max und U3 800mA max.

Der wichtige Unterschied besteht darin, wo die Leistung abgeführt wird. Für beide Schaltungen kann leicht berechnet werden:

Parallel:

• $P_{U2}= ( V_{IN} - V_{OUT} ) × I_{OUT} = ( 9 - 5 ) × 1 = 4 \text{W}$
• $P_{U3}= ( V_{IN} - V_{OUT} ) × I_{OUT} = ( 9 - 3.3 ) × 0.8A = 4.6 \text{W}$
• Gesamtleistung = 8,6 W.

Serienkonfiguration

• $P_{U2} = ( V_{IN} - V_{OUT} ) × I_{OUT} = ( 9 - 5 ) × ( 1 + 0.8 ) = 7.2\text{W}$
• $P_{U3} = ( V_{IN} - V_{OUT} ) × I_{OUT} = ( 5 - 3.3 ) × 0.8A = 1.4W$
• Gesamtleistung = 8,6 W.

Die Frage ist, wo Sie diese Energiemengen am bequemsten ableiten können, welcher Regler. Je höher die Verlustleistung ist, desto größer ist der erforderliche Kühlkörper. Für beide Lösungen ist die gesamte Verlustleistung identisch.

Beachten Sie, dass für die Serienkonfiguration Ihr 5-V-Regler fast 2 A leisten muss, während in der parallelen Konfiguration beide Regler "nur" etwa 1 A bewältigen müssen.

Wenn

• Der 3,3-V-Regler kann mit der minimalen Leistung des 5-V-Reglers als Eingang arbeiten.
• UND der 5V-Regler kann die Summe beider Ströme liefern, beide Optionen sind offen.

Beachten Sie, dass bei den beiden Alternativen die Verlustleistung unterschiedlich auf die beiden Regler aufgeteilt wird.

Bei 1A und 0,8A benötigen Sie an beiden Reglern eine gewisse Kühlung, die Sie für die maximale Eingangsspannung (höchstmögliche Netzspannung, niedrigstmöglicher Transformationsfaktor, möglichst geringer Abfall über den Dioden) und die niedrigstmögliche Ausgangsspannung berechnen müssen. (Jippies Berechnungen können als Ausgangspunkt verwendet werden, aber die Worst-Case-Zahlen werden etwas schlechter sein.)

Angenommen, der zweite Regler kann mit der niedrigsten Spannung betrieben werden, die Sie aus dem ersten herausholen, dann können Sie dies in Reihe tun. Unter der Annahme, dass es sich um Linearregler handelt, muss der Nachteil, dass der erste Regler so dimensioniert sein muss, dass er den Strom und die Verlustleistung liefert, die zur Unterstützung des zweiten Reglers erforderlich sind. Vielleicht können Sie ein kleines Teil für den zweiten Mann verwenden, aber am Ende müssen Sie es nur beim ersten Atemregler bezahlen. Wenn ich die Wahl hätte, würde ich es parallel persönlich machen.

Wenn Sie nun einen Schaltregler für den ersten Regler und einen linearen Regler für den zweiten verwenden, können Sie einige Effizienzgewinne erzielen, wenn Sie diese in Reihe schalten. Wenn der erste Regler die Spannung für den zweiten verringert. Sie müssen immer noch genügend Strom vom ersten Regler bereitstellen, aber jetzt ist die Leistung, die Ihr zweiter Regler verbrauchen muss, da ein linearer Regler viel geringer ist.

Bei Lineair- Spannungsreglern hat eine verteilte oder zentralisierte Konfiguration zwar keinen Einfluss auf den Wirkungsgrad. Beachten Sie jedoch, dass dies für Schaltmodusregler nicht gilt. Die Effizienz bleibt zentral gleich, ist jedoch in einer verteilten Konfiguration geringer.

Nehmen wir einen Schaltmodusregler mit einem Wirkungsgrad von 95% an. Ich gehe auch davon aus, dass jeder Regler in der verteilten Konfiguration über eine separate verfügbare Leistung verfügt (Ihr Bild impliziert, dass nur der 3,3-V-Regler über einen verfügbaren Ausgang verfügt):

Wir müssen zurückentwickeln, wie hoch die insgesamt benötigte Quellleistung im verteilten Fall sein sollte. Für die erforderliche Leistung von Pu2 müssen wir den Wirkungsgrad von 1 (5 V) Schaltmodusregler kompensieren. Für die erforderliche Leistung für Pu3 müssen wir den Wirkungsgrad beider Schaltmodusregler kompensieren, da dieser Teil von Psource zwei Schaltmodi durchlaufen muss, um Pu3 zu erreichen.

Die Effizienz ist

Natürlich verschlechtert es sich in diesem Fall nicht so sehr, aber in einer längeren Leistungskette mit mehr Schaltmodi wäre der Wirkungsgrad viel geringer und höhere Leistungen würden dies noch bedeutender machen.