Arduino Pro Mini (3.3V versiyonu) giriş voltajı aralığı / toleransı


19

Birkaç Arduino Pro Mini klonum var (ucuz Çin şeyler) ve bunları 12 V güç kaynağıyla (fan voltajıyla aynı) güçlendirmek istiyorum. Göre Arduino Pro Mini Spec RAW pim 3.35-12V (3.3V modeli) alabilir. Pratikte bu, 12V PSU'nun neredeyse her zaman düşük yükte 12V'nin üzerinde olduğu için kullanılamayacağı anlamına gelir. Bu karttaki voltaj regülatörünün 16V'a kadar giriş yapabildiğini okudum. Yüksüz 15.1V okuyan ucuz bir 12V güç adaptörünü takmayı denedim, ancak arduino klon kartındaki bir bileşen aslında anında patladı. USB programlayıcıdan güç verildiğinde kart hala çalışıyor gibi görünüyor. Yanan bileşen VCC, RST ve GND pinlerinin hemen üzerindedir.

Bu neden oldu? Sadece neye zarar verdim ve en önemlisi kullanılacak güvenli voltaj seviyesi nedir? Zaten birkaç 12V anahtarlama güç kaynağım var, bunları kullanamazsam utanç verici olurdu.

Çözüm:

Sonunda, arduino klonu, arızalı veya kalitesiz bir güç adaptörü veya güç kaynağını kartın RAW giriş pimine takmadan önce çalıştırdığım gerçeği gibi görünüyor. Ucuz 12V anahtarlama güç kaynakları, multimetrem güç açıldığında 30V'a kadar bir voltaj artışı kaydetmesine rağmen iyi çalışıyor.


Resmi sitede herhangi bir Pro Micro kartı yok gibi görünüyor. Sadece Sparkfun'da bulabilirim. Hangi panonuz olduğunu doğrular mısınız?
asheeshr

Benim hatam, aslında Pro Mini (şimdi düzeltildi).
DominicM

Yanıtlar:


18

Orijinal Pro Mini , normalde girişinde 16V'a kadar kabul etmesi gereken ve maksimum maksimum 20V'luk bir MIC5205 regülatörü kullanır . Regülatörün 15.1V tarafından hasar görmesi olası değildir.

Ancak, üflediğinizi belirttiğiniz bileşen bir kapasitördür. SMD kapasitörleri farklı voltaj değerlerinde mevcuttur, tipik olarak 4V, 6.3V, 10V, 16V, 25V, 35V ve 50V (ve üstü, ancak bunları görmezden gelelim). Herhangi bir ara değer görmek nadirdir.

SMD kapasitörler, belirtilenden daha yüksek bir voltajda kullanılmaya karşı çok hoşgörüsüzdür. Bu özellikle elektrolitik ve tantal kapasitörler için geçerlidir. Orijinal Pro Mini'lerde üflemeli kondansatör polarize edilmiştir (paketlemediği gri bant ve şematik bunu gösterir), böylece elektrolitik veya tantal olduğunu söyleyebiliriz. 10µF SMD elektrolitinin bu pakette olması muhtemel değildir, bu yüzden neredeyse kesinlikle bir tantaldır.

Sparkfun 10µF tantal satıyor ve 16V olarak derecelendiriliyorlar. Muhtemelen bunlar Pro Mini'de kullanılanlarla aynıdır. 15.1V 16V'ye çok yakın - aslında, eğer bu zayıf bir güç kaynağı ise, sayaç 15.1V gösterebilir, ancak tepeler 16V veya 20V olabilir. Tantallardaki voltaj oranlarını en az% 50 oranında düşürmeniz önerilir.

Çoğu düşük maliyetli DC güç kaynağının düzenlenmediğini ve düzenleme olmadan çok engebeli bir çıkış voltajı ürettiğini anlamak gerçekten önemlidir:

resim açıklamasını buraya girin

Tantalumların ters voltaj için de toleransı yoktur, bu nedenle ters voltaj uygularsanız patlar.

Bu yüzden kapağı aşırı volt ettiniz ve patladınız. Bunları daha yüksek kapasitörlerle değiştirebilirsiniz - 15.1V sağlamak istiyorsanız 35V olanlar için giderdim. Tek bir kapasitörün sökülmesi ve sökülmesi, pedler hasar görmediği sürece nispeten kolaydır. Gerçekçi olarak, RAW ve GND arasında SMD yerine normal kurşunlu 10 uF elektrolitik kullanabilirsiniz.

DÜZENLEME: Ancak, regülatörün veri sayfasına bakarak, 10 uF'un orada olup olmadığı gerçekten önemli olmamalıdır:

Giriş ve AC filtre kapasitörü arasında 10 inçten fazla tel varsa veya giriş olarak bir pil kullanılıyorsa, IN'den GND'ye 1μF kapasitör yerleştirilmelidir.

Bazı regülatörler kesinlikle bir giriş kondansatörü gerektirir, diğerleri ile sadece tavsiye edilir. Bu sadece tavsiye edilir gibi görünüyor. Şimdi harici güç üzerinde çalışmıyorsa, regülatörü de üflemiş olabilirsiniz.

Klon tahtası farklı bir SMD regülatörü kullansa bile, özelliklerinin hepsi çok benzerdir. Belirtildiği gibi, bazılarının çalışması için girişte bir kapasitöre ihtiyacı vardır, bu nedenle değiştirilmesi onu düzeltebilir.

Bir SMD regülatöründe 15.1V'den 3.3V'a düşmenin harika bir fikir olmadığı daha fazla düşünülmektedir. Çok fazla güç yakmanız gerekecek.

MC5205, 455mW'yi 25 ° C ortam ile minimum PCB ayak izi (Pro Mini'nin sahip olduğu) ile dağıtabilir:

Termal kireç

Böylece, dağıtabileceğimiz maksimum gücü biliyoruz ve voltaj düşüşünü biliyoruz - daha sonra akımı hesaplayabiliriz:

P = (Vin - Vout) * I

0.455 / (15.1 - 3.3) = I

I = 38,5 mA

Bu hiç de fazla değil. Tahtadan ve muhtemelen doğrusal regülatör yerine bir anahtarlama regülatörü ile düzenlemeyi düşünebilirsiniz.

PS'nize de dikkat ediyorum:

12V PSU'nun topraklaması Arduino toprak pimi ile paylaşılır, bunun nedeni olup olmadığından emin değilsiniz.

Paylaşılmasaydı, bunun işe yarayabileceği bir yol olmazdı. Paylaşılmaları gerekir, aksi takdirde güç kaynağından gelen Vcc hiçbir şeye atıfta bulunmaz ve orada olmayabilir.


Fevkalade ayrıntılı cevap! Kullandığım psu daha yüksek tepe voltajına sahip olabilir. Bir anahtarlama kaynağında da bu sorun olabilir mi? Hasarlı kapasitörde "a104C" ve bunun altında "3A052" yazılıdır. Bunun ne anlama geldiğinden emin değilim. Pedler RAW pinine sadece yarım saniyeden daha az temas ettiğimde iyi görünüyor. Havya geldiğinde normal bir 35V kapasitör lehimlemeye çalışacağım. Daha büyük kapağın iyi olduğunu varsayıyorum?
DominicM

Üflemeli bir tantal, muhtemelen üflemeli bir kapasitörden (örneğin, yanmış bir PCB gibi) daha fazla hasara neden olacaktır.
Ignacio Vazquez-Abrams

Sadece kapasitörde hasar görüyorum, PCB'de hiç iz yok. Kapağın üstünde bir delik vardır ve içinde açıkta bulunan bazı metaller de yanlarında siyah yanık izleri vardır, ancak hepsi bu. Kişilere sadece çok kısa bir süre dokundum, bu yüzden belki de bu yüzden.
DominicM

Kesinlikle tantalları çıkardım ve hasar kapak ve küçük kavurma ile sınırlıydı.
Cybergibbons

@Cybergibbons Arduino'yu bağlamadan önce güç adaptörünü taktım, bunun nedeni başlangıç ​​voltajının neden olduğunu göz ardı ediyor mu? Anahtarlama malzemeleri var ama onlar nominal daha yüksek gerilimlere eğilimli olup olmadığını emin değilim ..?
DominicM

3

Testiniz sırasında patlayan bileşen bir kapasitördür.

Bahsettiğiniz kart üzerindeki pozisyona göre, 3.3V regülatörün her iki tarafında kullanılan 2 elektrolitik kapasitörden biridir (bunun muhtemelen yukarı akış kapasitör olduğunu söyleyebilirim).

Bir kapasitörün patlamasının birkaç nedeni vardır :

  • ters voltaj uygulayın (sadece polarize kapasitörler)
  • derecelendirmesinin üstünde bir voltaj uygulayın
  • Akımını derecelendirmesinin üstüne uygula

Durumunuz muhtemelen ikincisidir: çok yüksek voltaj uygulandı.

Sparkfun orijinal şemalarına göre, bu kapasitör 10 uF kapasitede polarize edilmelidir. Ne yazık ki şemalar maksimum voltajdan bahsetmiyor.

Orijinal kartın teknik özelliklerine göre , bu kapak için maksimum voltaj en az 12 V olmalıdır, ancak 12V'tan daha yüksek bir şey olduğuna dair bir garanti yoktur. Bu nedenle, kartınızın (RAW pininde) maksimum voltajın 12V olduğunu düşünmelisiniz .

Buna ek olarak, ucuz bir Çin klonu kullandığınızı söylemiştiniz, (kartın orijinal özelliklerden farklı çalışmasını sağlayacağı için) beklenmedik olsa da, bunun daha düşük voltajlı bir kapak (örneğin 10V) kullanması mümkündür. biraz daha ucuz ol.

12V PSU'nuzu yeniden kullanmak istiyorsanız, çıkış voltajının asla 12V'u aşmamasını sağlamak zorunda kalacaksınız, bunun için birkaç seçenek kaldı:

  • 2 dirençten oluşan bir voltaj bölücü kullanın : önce PSU'nuzun maksimum voltaj çıkışını bilmeniz ve daha sonra bu maksimum voltajı temel alarak 12V elde etmek için direnç değerlerini hesaplamanız gerekir. Bu kolay ama çok fazla enerji harcayabilir
  • PSU'nuzun dışında bir 12V Zener diyot kullanın
  • PSU'nuzdan sonra bir 12V voltaj regülatörü devresi kullanın : biri en güvenli, aynı zamanda en pahalı çözümdür

Düzenle:

Tabii ki, daha önce yaptıysanız ve bunun için donanımlıysanız, patlayan kondansatörün değiştirmelerini bulabilir ve daha yüksek voltajlı bir tane satın alabilirsiniz, daha sonra panolarınızda değiştirin; yüzeye monte edilen bileşenler için kullanılabilen iyi lehimleme / sökme ekipmanını gerekli kılacaktır.


Veya düşük voltajlı parçaları daha yüksek değerli parçalarla değiştirin.
Ignacio Vazquez-Abrams

Evet elbette ama bu herkesin yapabileceği bir şey olmayan SMC sökme işlemini içeriyor.
jfpoilpret

@ Ignacio-Vazquez-Abrams Önerinizi eklemek için cevabımı düzenledim, teşekkürler.
jfpoilpret

Birkaç kondansatörüm var, sadece hakko havyamın el cheapo kırıldıkça yükselmesini bekliyor ... Diyelim ki 35V voltaj değerine sahip herhangi bir smd olmayan kapasitör kullanabilir miyim?
DominicM

Kapasitans orijinal ile aynı olduğu sürece daha yüksek voltaj kapakları uygundur. SMD kapağını çıkarıp (yalnızca bir tanesinin değiştirilmesi gerekir) çıkarıp yerine "normal" bir kap lehimleyebilirsiniz, ancak uçlar çok daha büyük olduğundan şortlara dikkat edin!
jfpoilpret
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.