Jak przekonwertować 9 V DC na 5 V?

16

Jaki jest dobry sposób na zmniejszenie mocy wyjściowej z baterii 9 V do 1,8 V do 5 V wymaganej przez kontroler ATmega328? Kontekstem jest mała platforma robotyki o niskim zużyciu energii (bardzo wolny ruch).

power-supply voltage-regulator Isaac Sutherland
źródło
Podobne pytanie, ale o różnych napięciach: Jaki jest najfajniejszy sposób (tylko przy pasywnym chłodzeniu), aby obniżyć napięcie 12V DC do 5V DC
pingswept
Czy 9 V DC jest konwertowane na 5 V DC za pomocą 7805, 0,33 mikrokapu i 0,1 mikronu? pl odpowiedz mi szybko ..
@Rajesh, tak, to załatwi sprawę.
Kortuk

Odpowiedzi:

22

Użyłbym 7805, aby uzyskać prosty obwód 5 woltów. Oto zdjęcie: 7805

pomysł: upewnij się, że czapki są ceramiczne / polimerowe. Ceramiczne nasadki mają tylko niską wartość ESR. zwłaszcza prawa ręka.

Dziekan
źródło
7
I dla odniesienia, oto, jak zdecydować, jaką wartość zrobić kondensatory electronics.stackexchange.com/questions/8121/…
Kellenjb
2
+1, ponieważ 7805 jest prosty i dobry do szybkiego prototypowania. Pamiętaj jednak, że to rozwiązanie bardzo szybko rozładuje akumulator! Jeśli więc myślisz o zarządzaniu energią, wybierz inne rozwiązanie.
Johan
Jaki byłby prąd uziemienia dla wejścia 9 V z LM7805?
Isaac Sutherland,
4
@Kortuk, prąd ziemny jest związany z marnowaną mocą niezależnie od obciążenia. Zgodnie z arkuszem danych Fairchild LM7805, prąd impulsu dla lm7805 wynosi typ 5mA, maks. 8mA i nie zmienia się zbytnio przy obciążeniu lub napięciu wejściowym. Prąd ten spowoduje spuszczenie standardowego 9 V Energizer 522 na płasko w ciągu około 100 godzin, więc jeśli obwód będzie w stanie czuwania, lepiej byłoby użyć bardziej nowoczesnego regulatora o niższym prądzie uziemienia.
markrages
1
@markrages, nie znałem terminu prąd naziemny i spróbowałem odpowiedzieć, odkąd zapytał jakiś czas temu. Dziękujemy za poświęcenie czasu na wyjaśnienie tego!
Kortuk
13

Ponieważ chcesz zasilać z baterii 9 V, musimy uważać na możliwe straty prądu. Chociaż trójnożny jak LM7805 może być oczywistym wyborem, ten regulator ma prąd uziemienia maksymalnie 8 mA. Regulator LDO (niski spadek mocy) zwykle potrzebuje znacznie mniej, np. Prąd uziemienia LP2981 wynosi tylko 800 μ maksimum. To tylko 10%!
LDO są równie łatwe w użyciu jak LM7805. Kondensator wyjściowy jest jednak nieco większy, co jest ważne dla stabilności.

edytować
Johan chciał przykład:
alt text

Jeżeli nie są używane, wejście ON / OFF musi być powiązana z . Wartość wyjściowego kondensatora wynosząca 3,3 μF jest minimalnym wymaganym dla stabilności. „Większa pojemność zapewnia doskonałą wydajność dynamiczną i dodatkowy margines stabilności” (VINμ dixit NS )


μ
μ

stevenvh
źródło
11

Mogę rozważyć dostarczenie nieuregulowanej mocy ATmega328, chyba że masz na pokładzie coś, co faktycznie tego wymaga. 2-3 ogniwa AA powinny pozostawać w zakresie od 1,8 do 5,5 V przez cały okres ich eksploatacji.

Szkotek może być ostrożny, jeśli włożysz baterie w niewłaściwy sposób (prawdopodobnie wtedy będą potrzebne 3 ogniwa), a możesz dodać TVS, jeśli chcesz być jeszcze bezpieczniejszy.

Nick T.
źródło
tak, prawie na pewno taka jest droga, z drugiej strony QA pyta konkretnie o użycie baterii 9V ...
vicatcu
@tyblu: nie może być najlepszym rozwiązaniem, ponieważ nie jest zgodne z podanym napięciem wejściowym 9 V. Izaak może mieć powody, by używać baterii 9 V zamiast ogniw AA, jak na przykład 2000 z nich :-)
stevenvh
Moja konkretna aplikacja wykorzystuje silniki, które zamierzam uruchomić przy 9v.
Isaac Sutherland,
5

Zależy to od tego, jak efektywny potrzebujesz. Najprostszy byłby LM317, ale zużyje dużo energii. Lepszy byłby przełącznik, jak te wykonane przez Nat Semi.

Jednak nie użyłbym baterii 9 V.

Leon Heller
źródło
Jaki zasilacz zaproponowałbyś zamiast tego? - Jestem ciekawy, co sugerowałbyś jako dobry zasilacz do wykorzystania podczas projektowania.
Isaac Sutherland,
3
Cztery ogniwa AA byłyby znacznie lepsze, z LDO, jeśli potrzebujesz 5 V. Do programowania używam zasilacza stołowego.
Leon Heller,
2
@Issac Sutherland, baterie AA są po prostu lepsze niż baterie ogniw 9V . Regulator doładowania pozwoliłby ci postępować zgodnie z krzywą „stałej wydajności mocy” na karcie danych akumulatora i rozładować go do nieco ponad 1 V / akumulator (całkowicie rozładowany), podczas gdy regulator liniowy podążałby za krzywą „stałej wydajności prądu” i wyczerpał ~ 5,35 V / # baterie (najlepsze dla 5+ AA). Musisz uruchomić liczby, aby dowiedzieć się, które rozwiązanie jest najlepsze, ale zwykle jest to przełącznik, który wychodzi na wierzch.
tyblu,
bateria 9 V nie jest złym wyborem pod względem wielkości fizycznej, jeśli możesz żyć z gorszą mAh, którą zapewniają.
vicatcu
1
7805 (jak pokazano w odpowiedzi Deana) jest prostszy, ponieważ nie wymaga żadnych rezystorów.
Kevin Vermeer,
3

jeśli chcesz wydajnego rozwiązania, skorzystanie z Buck Converter byłoby dobrym wyborem. możesz zbudować go z dyskretnych komponentów (cewka indukcyjna, dioda, kondensator i tranzystor) lub użyć układu scalonego.

http://en.wikipedia.org/wiki/Buck_converter

Punit Soni
źródło
1

Innym sposobem na obniżenie napięcia z 9 V byłoby ustawienie odpowiedniej liczby diod z tendencją do przodu szeregowo z dodatnim zasilaniem. Zwykle dostajesz około 0,7 V spadku na diodę, więc aby obniżyć go do 5 V z 9 V, potrzebujesz czegoś takiego jak 6 diod połączonych szeregowo.

Dobra ... lub pojedyncza dioda Zenera!

vicatcu
źródło
5
Gdyby mikro poszło spać, nagły spadek prądu spowodowałby, że napięcie łatwo wzrosło powyżej 5 V.
Nick T
1
Możesz także użyć kombinacji diod LED, jeśli nie możesz uzyskać właściwej liczby za pomocą typowych diod krzemowych. Na przykład można użyć czerwonej diody LED ~ 1,7 V, aby uzyskać 3,3 V z 5 V. To również usuwa część rozpraszania ciepła.
tyblu,
4
Nie jest to właściwy sposób: napięcie będzie się znacznie różnić w zależności od obciążenia, temperatury i zasilania.
Thomas O
1
@Thomas Zgadzam się, to nie jest właściwy sposób, ale jest to sposób na zrobienie tego zasadniczo w pewnych ograniczonych kontekstach.
vicatcu
2
Jeśli naprawdę chcesz zastosować diody szeregowe, lepszy byłby pojedynczy zener pod względem regulacji obciążenia i temperatury. Nie pomogłoby to w regulacji linii. Ostrożność Nicka T. jest jednak ważna.
Kevin Vermeer,