Mam projekt, który obejmuje konkretny komputer jednopłytowy * i kilkaset „inteligentnych” diod LED RGB28 WS2812B , wszystkie zasilane napięciem 5 V.
Mam nieuregulowany zasilacz 5 V 15 A. Podczas gdy diody LED są w porządku z nieuregulowanym zasilaniem, mikrokontroler, którego używam, ma problemy, gdy napięcie nie jest stałe.
Ponieważ chcę uruchomić to wszystko z jednego źródła zasilania, chciałbym wytworzyć około 1 ampera regulowanego zasilania 5V z nieuregulowanego źródła 15A 5V.
Chcę zbudować ten konwerter mocy na płytce drukowanej, więc szukam projektu, który mogę wdrożyć, a nie gotowej płyty. Moim ostatecznym projektem będzie czapka Pi, to znaczy, że zaczepi się na portach GPIO Pi i usiądzie na górze.
Wszystko to zostanie przylutowane ręcznie (przez otwór lub montaż powierzchniowy), więc idealnie nie będzie wymagało więcej części niż potrzeba. Jest to jednorazowy przypadek, więc podczas gdy koszt jest problemem, nie próbuję oszczędzać ani grosza.
Jakiego rodzaju obwód konwertera mocy mógłbym wbudować na płytę, aby to zrobić? Czy przeliczając tylko 1 wzmacniacz napotkam znaczące problemy z ciepłem?
Nie proszę nikogo, aby to dla mnie zaprojektował, raczej skieruj mnie we właściwym kierunku.
* WS2812B to „inteligentne” kontrolowane szeregowo źródło światła LED RGB zintegrowane w pakiecie 5050. Połączenia są cyfrowym szeregowym wejściem i wyjściem plus 5 V i uziemienie. szpilki. Obejmuje on także precyzyjny wewnętrzny oscylator i (wewnętrznie generowany) napęd stałoprądowy 12V. Urządzenia są połączone szeregowo (od Dout do następnego Din), umożliwiając do 1024 urządzeń i 5-metrowy ciąg na jednym połączeniu szeregowym.
Aby uzyskać więcej informacji, zobacz arkusz danych tutaj
* Raspberry Pi 2 B
źródło
Odpowiedzi:
Arkusz danych konwertera XL6009 ma kilka schematów odniesienia, w tym jeden dla nieodwracającego konwertera boost-buck:
Będziesz musiał dostosować go do wyjścia 5 V zamiast 12 V, zastępując R2 rezystorem 3,0 K, zgodnie z powyższym wzorem. Zakres wejściowy zależy od napięcia wyjściowego i prądu, więc nieregulowane źródło 5 V powinno znajdować się w zakresie dla wyjścia regulowanego 5 V.
źródło
To, czego chcesz, określa się mianem „nieodwracającego konwertera buck-boost”. Istnieje kilka różnych topologii konwertera trybu przełączanego, które mogą to osiągnąć.
Niestety wszystkie z nich są bardziej złożone niż zwykły konwerter buck (tylko kroki w dół) lub konwerter boost (tylko kroki w górę).
Szybki Google znalazł aplikację Ti porównującą opcje. http://www.ti.com/lit/an/slyt584/slyt584.pdf
National Semiconductor ma narzędzie online o nazwie webbench, które zaprojektuje to dla Ciebie. Jedynym minusem jest to, że lubi wybierać części, które są PITA do lutowania.
źródło
Po co sam je zbudować, skoro możesz kupić mały konwerter typu boost-buck za mniej niż dziesięć dolarów? Mam raczej pozytywne doświadczenia z tym . Jest mały, niski profil i jest łatwy do lutowania (4 otwory w rogach, 2 na wejściu i 2 na wyjściu):
FYI, rozmiar tej rzeczy to 44x21x13mm, więc może dobrze zmieścić się między niestandardową płytką drukowaną a RPi.
źródło
Okazało się, że moja raspberry pi 2012-2013 reklamowana jako wymagająca „regulowanego napięcia 5 V” potrzebuje 4,88 do 5,02 V do rozruchu i> 4,4 V do dalszego działania. Ponieważ twój główny zasilacz 15A może chwilowo przekroczyć 5,02 woltów, nie ufałbym temu.
Jeśli możesz tolerować ciągłe włączanie się zielonej diody LED, możesz użyć jej jako „przepełnienia” przy 4,9 wolta przy parach zieleni równoległych do rPi, które przechodzą od progu minimalnej jasności przy około 4,8 V do dość jasnego przy 5,2 V. Z zasilacza 15A poprowadź kabel o wartości znamionowej 2Amp do swojej płyty „regulatora przepełnienia” zawierającej tylko parę zielonych diod LED i wystarczającą ich ilość, aby zrzucić wzmacniacz na 5,2 V, chociaż normalnie powinny zużywać znacznie mniej. Celem jest, aby osiąść na prawie 5 V na tej płycie przy wyłączonym rPi. w razie potrzeby użyj dłuższego kabla zasilającego 2A (ze względu na jego rezystancję). W zależności od rodzaju nieuregulowanego zasilania 15A, możesz również chcieć kondensatora tłuszczu na płycie „regulatora przepełnienia”. Od 5 V rms nieuregulowane rektyfikowane (jeden z najgorszych rodzajów nieuregulowanych),
Następnie chcesz mieć wystarczającą długość przewodu znamionowego 2A z tej płytki do linii „0” i „+5” pi, prawdopodobnie z przełącznikiem w środku, i dążąc do 1/20 do 1/8 omów w tych przewodach zasilających. (większość multimetrów nie mierzy tak nisko jak to poprawnie). Włączenie rPi powinno sprawić, że zielenie zauważalnie ściemni się i da ci stabilne 4,9 V na rPi.
Proszę zamieścić tutaj i na forum rPi zmierzone napięcie między TP1 a TP2, ponieważ w tym miejscu spodziewam się, że będzie potrzebowało 4,9 V (co jest reklamowane jako „5”)
źródło