왜 더 강력한 도구가 더 높은 전압을 사용합니까?

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AFAIK는 세계 최고의 무선 전동 공구 제조업체에서 서로 다른 전압의 여러 무선 전동 공구 제품 라인을 생산합니다. 예를 들어, Bosch는 현재 10,7V, 14,4V, 18V 및 36V 출력의 리튬 이온 배터리를 사용하여 공구를 생산하며 전압이 높을수록 공구가 더 강력합니다.

이제 이러한 도구는 더 낮은 전압 (리튬 이온 셀의 경우 3,7 볼트와 같은 것)으로 조립 된 배터리로 구동되며 대상 전압에 도달 할 때까지 셀이 순서대로 연결됩니다.

대신 셀을 병렬로 연결할 수 있습니다. 그들은 같은 전압을 가지지 만 더 높은 전류를 가지고 다시 높은 전력을 생산할 것입니다.

전동 공구에서 더 높은 전력을 얻기 위해 왜 같은 전압과 더 높은 전류에서 더 높은 전압을 선택합니까?

power batteries

— 날카로운
소스

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다시 열기로 투표 @Kortuk, Bosch 도구가 언급되지 않은 경우이를 닫지 않았을 수 있습니다. EE IMO에게는 좋은 질문입니다. 왜 셀이 직렬이고 병렬이 아닌지.

— stevenvh

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@Kortuk : 가전 제품 응용은 단지 예일뿐입니다. 왜 순수한 전기 공학 질문이 아닌지 알 수 없습니다.

— sharptooth

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프로세스를 강제 종료 한 후 "충분한 재개 표를 기다리는 것"보다는 "완료된 투표를 닫기를 기다리는 것"이 아니어야합니까?

— endolith

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@Kortuk가 뭔가를 마감하면 투표하지 않습니다. 투표를하는 것은 당신의 개인적인 의견을 말하고 (1) 직접 투표를합니다. 당신이하는 것은 "영구적이지 않다"는 말이 요점을 그리워한다는 것입니다. 충분한 사람들이 그것을 닫기로 결정할 때까지 열린 것과 다른 사람들이 그것을 다시 열기로 결정할 때까지 닫힌 것 사이에는 커다란 "잠재적 장벽"이 있습니다. .

— Chris Stratton

1

문구는 완전히 다르지만 이것은 병렬로 직렬 배터리를 사용하는 이유입니다. 나중에 공유 할 링크를 찾으려고합니다. 이에 대해 더 논의하고 싶다면 채팅으로 저에게 연락하십시오.

— Kortuk

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매트는 이미 더 높은 전압을 사용 하면 동일한 전력 정격 에서 더 낮은 전류를 가질 것이라고 설명했다 . 이것은 더 얇고 덜 무거운 전선 을 의미하므로 절약이 가능합니다 (구리가 비쌉니다). 더 나은 단열에 주의를 기울여야 할 수도 있지만 언급 된 이점보다 중요하지는 않습니다.

또한 셀을 병렬보다 직렬로 배치하는 것이 훨씬 쉽습니다 . 병렬로 배치하면 전압은, 그렇지 않으면 당신은 하나 개의 셀에서 다른 실행 높은 전류가 발생해야 정확히 동일해야 큰 전력 손실을 및 셀의 수명을 감소를 .

— 스티븐
소스

+1 다른 이유는 더 높은 전압으로 컨버터를 쉽게 구축 할 수 있기 때문입니다.

— kenny

1

@kenny-벅 부스트 컨버터와 비교. 부스트 컨버터와 비교 한 결과입니다. 후자는 벅 컨버터보다 더 복잡하지 않습니다. 그리고 이것은 스위처보다 오래되었다고 생각합니다.

— stevenvh

2

표준 부스트 컨버터는 벅, 벅 부스트 및 SEPIC이하지 않는 한 가지 문제가 있습니다. 컨버터가 스위칭 되지 않을 때 전류를 부하로 전달 하여 간단한 셧다운 기능을 방지합니다. 다른 뉴스에서, 모든 대담한 단어 가 조금 있도록 열심히 하는 읽기 . ; p

— Mike DeSimone

@Mike-나는 항상 굵은 단어를 사용하여 핵심 단어를 강조 표시하며 불만이 없었습니다. 나는 여기에서 조금 과장했을 수도 있습니다. 그러나 인생은 힘들 수 있습니다! :-)

— stevenvh

@stevenvh 나는 당신의 대답에 의문을 제기하지 않습니다. 내 경험에서 이것은 사실이라는 것을 알고 있기 때문입니다. 그러나 이것을 수학적으로 설명하는 방법을 알 수없는 것 같습니다. 예를 들어 주시겠습니까?

— MGZero

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TLDR : 더 높은 rpm을 위해서는 더 높은 전압이 필요합니다.

구리 효율 주장에 동의하지 않습니다 (위 / 아래)

유일한 이유는 높은 rpm에서 모터의 역기전력 때문입니다. 배터리가 공급할 수있는 전류의 양에 관계없이 배터리의 전류는 모터의 토크로 변환되지만 속도는 아닙니다. 최고 속도에서, 이론적 인 무손실 모터는 공급 전압과 정확히 동일하게 역전되어 제로 토크를 가지면서 제로에 접근하는 전류를 소비합니다.

더 높은 전동 공구는 아마도 더 높은 rpm, 회전 속도 수치를 가지며 더 높은 전압이 필요합니다.

나는이 답변을 좋아한다. 구리에 대해 생각하면 전류가 적을 때 = 자기력이 적을수록 더 많은 회전으로이를 보완합니다. 나는 구리의 총 질량이 거의 같다고 생각합니다. 기어링을 통해 RPM조차도 해결할 수 있다고 생각합니다.

— russ_hensel

1

Bosch Professional Tools 사이트에서 확인했습니다. RPM은 제품 라인마다 크게 다르지 않습니다. 그 이유는 RPM이 매우 높기 때문에 쓸모가 없습니다. 매우 높은 RPM에서는 구동 나사를 사용할 수 없으며 드릴링시 열이 많이 발생하여 재료와 드릴 비트가 모두 손상됩니다.

— sharptooth

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정확히 같은 이유로 전력 회사는 110 / 230v에서 전력을 모두 공급하는 대신 수십만 볼트로 전국의 전력을 전송합니다.

전압이 높을수록 동일한 양의 전력에 대해 전류가 낮아집니다.

더 낮은 전류는 더 작은 구성 요소와 더 얇은 와이어를 의미하므로 더 저렴하고 효율적입니다.

예를 들어 DC 모터를 사용하십시오.

12V 모터가 24V 모터와 동일한 양의 전력을 개발하려면 두 배의 전류를 소비해야합니다. 이것은 모터의 권선이 더 두꺼운 와이어로 구성되어야 함을 의미합니다. 크기와 비용이 모두 증가합니다.

전기 회사는 고전압으로 전력을 전송하므로 전류가 낮아서 직경이 작은 케이블을 사용할 수 있습니다. 그것은 모두 같은 원리입니다.

— 마 젠코
소스

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동일한 전력에서 전압이 높을수록 전류가 낮아집니다. 배터리에서 많은 양의 전류를 빨아 들이면 내부에 변화가 심한 영역이 생깁니다. 성능이 저하됩니다.

— 마리오 베르 나리
소스

이것이 왜 문제인지 알 수 없습니다. 나는 지금 병렬로 많은 셀을 가지고 있으므로 팩에서 더 많은 것을 배출하더라도 여전히 각 셀에서 동일한 것을 배출합니다.

— sharptooth

@sharptooth-셀을 병렬로 배치하는 것은 좋은 생각이 아닙니다. 내 답변

— stevenvh