Jak zmniejszyć napięcie i prąd w aplikacji DC?

12

tło

Obecnie buduję multicoptera RC, który jako główny zasilacz wykorzystuje akumulator LiPo 11,1 V 20 C 2200 mAH. W porządku jest uruchomienie ESC i silników; Potrzebuję jednak również źródła zasilania 5 V / 2 A, aby uruchomić płytkę drukowaną obciążoną projektem Arduino składającym się z czujników cyfrowych, GPS, kontrolerów LED itp.

Pytanie

Jak wytworzyć odpowiednie napięcie (5 V) i minimalny prąd (2 A) ze źródła pierwotnego (11,1 V / 20 C)? Czy jest to tak proste, jak obliczenie prawidłowej wartości rezystora, czy powinienem zrobić coś innego? Nie chcę smażyć moich czujników!

Matt Cashatt
źródło
Spójrz na TLV62130
abdullah kahraman
Ups, to 2,5 MHz. Nie patrz jeszcze na to.
abdullah kahraman
Aha! Znalazłem dla ciebie świetny układ scalony: LM20323 !
abdullah kahraman

Odpowiedzi:

17

Zasadniczo istnieją dwa rodzaje regulatorów napięcia: liniowe i przełączające . Liniowe są złe: jeśli twoje 5 V potrzebuje 2 A, również pobierze 2 A z wejścia 11 V, a różnica, 6 V x 2 A = 12 W, wzrośnie w górę.

Potrzebujesz przełącznika. Ponieważ przechodzisz z wyższego na niższe napięcie, które będzie konwerterem buck . (Napięcie od niskiego do wyższego nazywane jest wzmocnieniem ). Przetworniki Buck mogą osiągnąć sprawność wyższą niż 90%, a następnie strata mocy będzie mniejsza niż 1 W. Oto wybór przełączników, które pasują do twoich wymagań.

Aby uzyskać maksymalną wydajność, sugeruję usunięcie regulatora napięcia NPC1117 z Arduino (mam na myśli Uno, inne Arduino będą miały podobny regulator liniowy) i podłączenie wyjścia przełącznika bezpośrednio do sieci 5 V. W przeciwnym razie musiałbyś podać co najmniej 6 V i stracić 800 mW w regulatorze NPC1117 (może dostarczyć maksymalnie 800 mA).

Kiedy tylko jest to możliwe, staraj się pracować jak najwięcej przy niższych napięciach, takich jak 3,3 V. Przełącznik o napięciu od 11 V do 3,3 V będzie miał niższą sprawność niż jeden do 5 V, ale zyskasz dzięki mniejszemu rozproszeniu w 3,3 V urządzenia. Myślę nawet (nie zaznaczono!), Że Arduino może działać przy 3,3 V.

stevenvh
źródło
Dzięki jak zawsze stevenvh! BTW - Właściwie nie używam samego Arduino, stworzyłem płytkę drukowaną z pinami ATMega328, xtal, cap i SPI, więc w razie potrzeby mogę ponownie flashować. Teraz wydaje się, że potrzebuję tylko konwertera buck między moją baterią a szynami zasilania na płytce drukowanej. Dzięki jeszcze raz!
Matt Cashatt,
@Matthew - Cała przyjemność po mojej stronie! :-) Sukces!
stevenvh
Zamówiłem konwerter złotówki, ale w międzyczasie kanibalizowałem starą ładowarkę telefonu komórkowego DC z mojego samochodu i użyłem małej płytki z niego, aby obniżyć napięcie LiPo do idealnego 5V !!
Matt Cashatt
@Matthew - Świetnie! Jakiego konwertera będziesz używać?
stevenvh
Właśnie ten tani, który znalazłem w serwisie eBay: cgi.ebay.com/ws/…
Matt Cashatt,