Düzenlenmemiş bir 5V güç kaynağından düzenlenmiş 5V güç kaynağı nasıl oluşturulur

15

Belirli bir tek kartlı bilgisayar * ve birkaç yüz WS2812B "akıllı" RGB LED içeren bir projem var hepsi bir 5V beslemeden çalışan * .

5 voltluk 15 amper düzensiz güç kaynağım var. LED'ler regüle edilmemiş bir güç kaynağı ile iyi olsa da, kullandığım mikrodenetleyici, voltaj sabit olmadığında sorun yaşama eğilimindedir.

Hepsini bir güç kaynağından çalıştırmak istediğim için, düzenlenmemiş 15A 5V kaynağından yaklaşık 1 amper düzenlenmiş 5V güç oluşturmak istiyorum.

Bu güç dönüştürücüyü bir PCB üzerine kurmak istiyorum, bu yüzden önceden yapılmış bir tahta değil, uygulayabileceğim bir tasarım arıyorum. Son tasarımım Pi şapka olacak, yani Pi'nin GPIO portlarına takacak ve üstüne oturacak.

Tüm bunlar manuel olarak lehimlenecektir (delik veya yüzeye montaj), bu nedenle ideal olarak ihtiyaç duyulandan daha fazla parça içermez. Maliyet bir endişe olsa ben pennies kurtarmak için çalışmıyorum bu bir kapalı.

Bunu yapabilen panomuza ne tür bir güç dönüştürücü devresi inşa edebilirim? Sadece 1 amperi dönüştürdüğümde önemli ısı sorunları yaşayacağım?

Kimseden bunu benim için tasarlamasını istemiyorum, beni doğru yöne yönlendir.

* WS2812B, 5050 paketine entegre edilmiş 'akıllı' seri veri kontrollü LED RGB ışık kaynağıdır. Bağlantılar dijital seri giriş ve çıkış artı 5V ve topraktır. iğneler. Ayrıca hassas bir dahili osilatör ve (dahili olarak üretilen) 12V sabit akım sürücüsü içerir. Cihazlar seri zincirli (bir sonraki Din'e Dout) 1024 cihaza ve tek bir seri bağlantıda 5 metre uzunluğunda bir dizeye izin verir.
Daha fazla ayrıntı için buradaki veri sayfasına bakın

* Raspberry Pi 2 B

power-supply dc-dc-converter

— HighInBC
kaynak

3

Burada yeniyim, bu yüzden beni aşağı oylayan biri neden bir dahaki sefere daha iyi yapmama yardımcı olacağını açıklayabilir.

— HighInBC

7

Onlar yanlış yeni olduğu için bu, bir alışveriş soru olduğunu düşünüyorum ve Arduino / RPI bahsetti. Buradaki insanlar bunlardan bahseden herkesten nefret ediyor. Henüz tek elle taşınmamasına şaşırdım.

— Passerby

14

Bunu akılda tutacağım ve bir dahaki sefere "küçük 5V bilgisayar" deyin.

— HighInBC

2

Son kullanım önemli değil. Aynı voltajdaki regüle edilmemiş bir transformatörün nasıl düzenleneceğine dair bir soru, konu üzerine doğrudur.

— Passerby

1

Olin'i bu konuda çok ciddiye almayın (ancak teknik bir şey hakkında tam olarak dikkat edin) - bu onunla tekrarlayan bir politik konudur, bu yüzden bu ölü atı daha da yenmek için herhangi bir bahane kullanır. [[:-)]] Olin hakkındaki yorumlarımı çok ciddiye almayın, teknik kabiliyetleri dışında olanlar, bu tekrarlayan bir şey. -> Abend: Bekleyen özyinelemeli döngü algılandı. || Olin'in WS2812B yorumu doğru olabilir. Ya da rastgele inişli çıkışlılar, göründüğü gibi sizi günlük hediyeleri için seçmiş olabilirler.

— Russell McMahon

3

XL6009 dönüştürücüsünün veri sayfasında, ters çevirmeyen boost-buck dönüştürücü için bir tane de dahil olmak üzere çeşitli referans şemaları vardır:

Yukarıdaki formüle göre R2'yi 3.0K dirençle değiştirerek 12V yerine 5V çıkışına adapte etmeniz gerekecektir. Giriş aralığı çıkış voltajına ve akımına bağlıdır, bu nedenle regüle edilmemiş 5V kaynağınız 5V ayarlı çıkış için aralıkta olmalıdır.

— Dmitry Grigoryev
kaynak

1

XL6009 için veri sayfası, giriş voltajının 5V-32V arasında değişebileceğini söylüyor. Düzenlenmemiş 5V beslemem 5V'un altına düşerse sorun olmaz mı?

— HighInBC

1

Aslında açık sözler. Bu çipi Li-Ion ile giriş olarak (3.7 ve 4.2V arasında) sorunsuz olarak kullandım ve örneğin bu site , XL6009'a dayanan takviye dönüştürücüsünün 3V'den çalıştığını iddia ediyor, ancak spesifikasyon bunu garanti etmiyor.

— Dmitry Grigoryev

1

Ben her gün özellikleri üzerinde gerçeği ele alacağım.

— HighInBC

En azından XL6009'un mutlak maksimum değerleri, 5V'un altına inmenizi yasaklamaz. Sanırım iddia edilen verimliliği veya tam 4A anahtarlama akımını alamayabilirsiniz. Bahsettiğiniz için teşekkürler, specin bu satırını göz ardı ettim.

— Dmitry Grigoryev

Başka bir çözüm, regüle edilmiş 5v 1A ve regüle edilmemiş 5v 15A sağlamak için regüle edilmemiş kaynağa regülasyon devresini eklemek olabilir. Kontrolsüz 5v'nin kaynağına "dokunursunuz".

— Guill

13

İstediğiniz şey, "tersine çevrilmeyen buck-boost dönüştürücü" olarak adlandırılır. Bunu elde edebilecek anahtarlamalı mod dönüştürücüsünün birkaç farklı topolojisi vardır.

Ne yazık ki, hepsi basit bir kova dönüştürücüsünden (yalnızca adım aşağı) veya yükseltme dönüştürücüsünden (yalnızca adım yukarı) daha karmaşıktır.

Hızlı bir google, seçenekleri karşılaştıran bir Ti uygulaması buldu. http://www.ti.com/lit/an/slyt584/slyt584.pdf

Ulusal yarı iletken, bu şeyleri sizin için tasarlayacak webbench adlı çevrimiçi bir araca sahiptir. Sadece bununla buldum olumsuz lehim için bir PITA olan parçaları almak seviyor.

— Peter Green
kaynak

+1 Bu iyi bir bilgi. Yapacak biraz okumam var.

— HighInBC

1

Ulusal Yarı İletken'in artık olmadığını bildireyim. Bir süre önce TI tarafından satın alındılar. Nitekim artık www.ti.com web sitesinde barındırılan WebBebch tasarım aracını bulabilirsiniz.

— Michael Karas

Bu cevabı beni doğru yöne işaret ettiği için kabul ettim.

— HighInBC

6

Daha sonra tekrar 5V'ye doğrusal regüle etmek için yeterince artırmayı düşünebilirsiniz. Daha az verimli ve pratik olmayabilir, ancak en azından toplamları yapmanız gerekir.

1

Bir takviye dönüştürücü ve ardından doğrusal bir regülatör, muhtemelen bir sepik veya çift anahtarlı kova yükseltme dönüştürücüsüne benzer karmaşıklığa sahiptir. Bu yüzden çok fazla nokta gördüğümden emin değilim.

— Peter Green

2

Ondan az dolara küçük bir boost-buck dönüştürücü satın alabildiğinizde neden kendiniz bir tane inşa edersiniz? Birlikte oldukça olumlu deneyime sahip bu bir . Küçük, düşük profilli ve lehim için bir esinti (köşelerde 4 delik, giriş için 2 ve çıkış için 2):

FYI, bu şeyin boyutu 44x21x13mm, bu nedenle özel PCB'niz ve RPi arasında iyi uyum sağlayabilir.

— Dmitry Grigoryev
kaynak

1

Bahsettiğim gibi, bir form faktörüne uyması gereken bir PCB inşa ediyorum. Kesinlikle böyle bir tahtadan bileşenleri ve tasarımı kullanabilirsiniz.

— HighInBC

2

Önceden yapılmış tahta aramadıkları sorusunda açıkça belirtildiğinde neden bu şekilde cevap veriyorsunuz? Bunu söylememiş olsa bile - bu soruları hiçbir şekilde cevaplamıyorsa, insanlar alışveriş önerilerini değil, öğrenme için yığın değiş tokuşunu okurlar, electronics.stackexchange.com/help/on-topic gibi şeyler yorumlarda olmalı, cevap yok (eğer olması gerekiyorsa, çünkü soru özellikle hazır panolara "hayır" diyor)

— ScienceSamovar

2

bağlantınızdaki dönüştürücülerin aşırı fiyatlandığından bahsetmiyorum, aynı (aynı üreticiden bile) dönüştürücüler çok daha ucuz (her biri yaklaşık 3 $) bulabilirsiniz

— ScienceSamovar

Neden bu önceden yapılmış kartı özel PCB üzerinde istifleyemez ve tekerleği yeniden icat etmek yerine tasarımın geri kalanına odaklanarak dönüştürücü ile yapılamaz? Sonunda, elbette, seçim sizin.

— Dmitry Grigoryev

1

@DmitryGrigoryev, asıl mesele, bunu nasıl yapacağınızı öğrenmek ve bu becerileri başka projelerde (örneğin üretime giden, üretimde bu tür şeyleri kullanamazsınız) uygulamaktır. Tabii ki her şey için önceden hazırlanmış panoları ve önceden yazılmış kodu kullanabilirsiniz, ancak bu, devrenizin tam olarak ne yaptığını neredeyse bilmediğiniz anlamına gelir, sadece büyük modülleri bilirsiniz. Her neyse, bu nokta değil, benim açımdan, kişi size nasıl bir devre yapılacağını ve hesaplama yapacağını sorarsa - ona mağazaya bağlantı vermek ve "rahatsız etmeyin, sadece satın alın" demek onu öğrenmekten caydırıyor.

— ScienceSamovar

-2

2012-2013 ahududu pi "5V düzenlenmiş" ihtiyacı olarak ilan önyükleme için 4,88 ila 5,02 V ve çalışmaya devam etmek için> 4,4V ihtiyacı ortaya çıktı. 15A ana kaynağınız zaman zaman 5,02 volt'un üzerine çıkabileceğinden, buna güvenmem.

Bazı yeşil LED'lerin her zaman açık olmasına tahammül edebiliyorsanız, bazılarını 4,8 Volt'ta rPi'ye paralel yeşil çiftlerle 'taşma' olarak kullanabilirsiniz, bu da yaklaşık 4,8V'deki minimum parlaklık eşiğinden oldukça parlak bir şekilde yanar. 5.2V. 15A beslemenizden, yeşil LED çiftlerinden başka bir şey içermeyen "taşma regülatörü" kartınıza 2Amp dereceli bir kablo çalıştırın ve bunların normalde çok daha az kullanmaları gerekmesine rağmen, 5.2V'de bir Amp'i boşaltmaları için yeterli. Amaç, rPi kapalıyken bu kartta 5V'a yakın yerleşmektir. gerekirse daha uzun 2A besleme kablosu (direnci için) kullanın. Ne tür düzensiz 15A beslemesine bağlı olarak, "taşma regülatörü" kartında bir yağ kapasitörü isteyebilirsiniz. 5V rms regüle edilmemiş (en kötü regüle edilmemiş türlerden),

Daha sonra, bu karttan pi'nin "0" ve "+5" hatlarına, muhtemelen orada bir anahtarla ve bu besleme kablolarında 1/20 ila 1/8 ohm hedefleyen yeterli uzunlukta 2A nominal tel istersiniz. (çoğu multimetre bu kadar düşük ölçüm yapmaz). RPi'yi açmak, yeşillikleri fark edilir şekilde daha sönük hale getirmeli ve rPi'de sabit bir 4.9V vermelidir.

Lütfen buraya ve bir rPi forumuna TP1 ve TP2 arasındaki ölçülen voltajı 4,9 Volt'a ihtiyaç duyduğumdan ("5" olarak ilan edilir)

— mephisto
kaynak

2

Gerilimi düzenlemek için LED'leri kullanmak en az söylemek profesyonel değildir. Ortaya çıkan voltaj, LED'ler ısındıkça zamanla çok fazla kayacaktır. Ayrıca, mükemmel LED'lerin israfıdır.

— Dmitry Grigoryev

bir zener diyotu çok daha uygun olacaktır.

— Stefan Paul Noack

1

@ noah1989 evet, ama 2A'yı stabilize etmek için bir çoğuna ihtiyacınız olacak, bu yüzden bir transistör ekleyip doğrusal bir regülatör yapacaksınız. Ve sonra giriş voltajınızın 5V'den düşük olabileceğini ve buna bir destek dönüştürücü ekleyeceğinizi dikkate alırsınız. Sonunda, nihayetinde buck dönüştürücüyü güçlendireceksiniz (kişisel olarak değil, sadece bu yaklaşımı izlemeye çalışan biri).

— Dmitry Grigoryev