Vaut-il mieux booster ou baisser?

Je fais un extracteur de fumée de soudure à partir d'un vieux ventilateur de PC (PWM à 4 broches), entraîné par un PIC de milieu de gamme.

Le ventilateur a besoin de 12V @ max 0,28A pour l'alimentation et d'un PWM 5V @ max 5mA pour contrôler le régime. Je vais donc utiliser le PIC à 5V et donc j'aurai besoin de 5V et 12V disponibles. Je suppose que le PIC ne consommera pas beaucoup d'énergie par rapport au ventilateur, même si je prévois également d'avoir un capteur de proximité IR afin que je puisse augmenter la vitesse du ventilateur lorsque mes mains se rapprochent de tout ce que je suis en train de souder, puis redescendre lorsque J'ai fini.

Je n'ai pas encore décidé d'utiliser une verrue murale ou des piles, mais j'aimerais connaître les avantages et les inconvénients des options disponibles.

Donc, à titre d'exemple, je suppose que je pourrais alimenter le système avec une verrue murale 5V et utiliser un convertisseur boost DC pour obtenir le 12V pour le ventilateur.

Ou, je pourrais alimenter le système avec une verrue murale 12V et utiliser un convertisseur DC buck pour obtenir 5V pour le PIC, etc.

Outre le coût et la disponibilité des pièces, quels sont les critères pour décider d'aller dans un sens ou dans l'autre? Il s'agit d'un projet personnel unique, donc les considérations commerciales sont moins importantes (bien qu'intéressantes), je pense qu'il peut y avoir des problèmes pratiques que je ne connais pas (par exemple, bruit entre les rails d'alimentation, efficacité?)

Quelqu'un pourrait-il me donner un aperçu de la façon dont ces décisions sont prises?

Pour cette application, un convertisseur buck ou boost serait exagéré. Votre meilleure option serait probablement d'avoir une source 12 V, puis de la réduire à 5 V séparément avec un régulateur linéaire. Bon marché, peu de pièces, probablement les pièces que vous avez déjà, etc.

La chute de tension avec un régulateur linéaire génère de la chaleur en fonction du courant consommé par le régulateur et de la chute de tension. Cela ne devrait pas être un problème car le PIC ne tirera probablement pas beaucoup de courant.

Cependant, un moyen simple de "tricher" pour faire chuter la tension suffisamment pour que le régulateur n'ait pas de chute de tension importante à travers lui est de mettre une ou plusieurs diodes en série avant le régulateur et de les utiliser pour baisser la tension de ~ .7v à 1,4 V chacun selon la diode. La chute de la tension à 7v pour un régulateur 5v devrait être correcte et laisser suffisamment de marge pour l'abandon du régulateur. Encore une fois, un design simple et des pièces que vous pourriez facilement trouver sur l'étagère ou même récupérer de vieux trucs.

À votre santé

Si le système 5 V est à faible courant (c.-à-d. 10 s de mA, comme on s'y attend d'un petit microcontrôleur PIC ne faisant pas grand-chose), même un régulateur linéaire de 12 V à 5 V serait bien pour alimenter l'électronique, puis un niveau logique - le MOSFET de la porte piloté par un GPIO PIC, avec un entraînement bas du ventilateur à partir de l'alimentation 12V, devrait fonctionner correctement (je suggère également de mettre le ventilateur sous tension, non seulement en s'appuyant sur son signal d'entrée PWM pour le contrôler - non tous les ventilateurs qui ont un contrôle de vitesse PWM intégré (par opposition au PWM réel de l'entrée de puissance au ventilateur) peuvent être contrôlés jusqu'à la vitesse zéro).

Si, d'autre part, d'autres circuits 5V poussent votre courant jusqu'à, disons,> 100mA, et que vous perdez 7V, c'est 700mW ou plus, une quantité de chaleur non négligeable à traiter, nécessite probablement un dissipateur thermique, ce qui est un coût et une taille supplémentaires. Dans ce cas, un commutateur buck pour l'électronique pourrait être préférable. Surtout si votre MCU était purement numérique (aucune fonctionnalité analogique nécessaire), alors un commutateur buck relativement bon marché et bruyant fournissant 5V @ 100mA avec 100mVpp de bruit, pourrait être acceptable. Avec une efficacité de commutateur de 80 à 90%, à des courants aussi faibles, vous n'avez besoin que des capacités de courant les moins chères et les plus légères des composants du commutateur.

En règle générale, il vaut mieux faire de l'argent que de booster, si vous avez le choix - et ici vous avez le choix. Ce ventilateur consomme près de 4 watts (12 V * ~ 0,3 A), ce qui signifie que 12 V à partir d'une alimentation 5 V à partir d'un convertisseur élévateur (qui sera également d'environ 80 à 90% efficace) signifie que près de 1,0 A est requis de l'alimentation 5 V, qui dans une perspective de fabrication, rend une option d'alimentation plus coûteuse - transformateur et pont-redresseur et inducteur et MOSFET avec des intensités de courant plus élevées, etc. Ce n'est pas mauvais, tout simplement pas aussi souhaitable que l'option alimentée en 12V.