Zasilanie PI z 12V

31

Zastanawiam się nad zainstalowaniem mojego Pi w stajniach mojej żony, które mają obwód oświetleniowy 12V DC naładowany energią słoneczną o mocy 40W.

Ponieważ Pi działa przy napięciu 5 V, myślę, że szybkim i łatwym sposobem bezpiecznego obniżenia napięcia byłoby użycie ładowarki samochodowej microUSB takiej jak ta

Uważam również, że Pi powinien pobierać tylko około 2,5 W (5 V x 500 mA), więc zapotrzebowanie na dostępną moc powinno być w porządku, a ładowarka telefonu może poradzić sobie z prądem do 850 mA, więc powinna być w stanie poradzić sobie z Pi.

Następnie użyję jednego z nich do wyświetlania (12V, więc powinno być proste).

Więc pytania:

  1. Czy mam tu sens?
  2. Czy są jeszcze jakieś inne problemy, o których muszę się martwić?
DaveG
źródło
1
Wydaje się, że to rozsądne rozwiązanie.
Tevo D,
1
Tak, wydaje się bardzo rozsądna. Upewnij się, że kiedy umieścisz ładowarkę samochodową, że daje 5 V, której się spodziewasz.
recantha
FYI - działało dobrze ... przyczepiłem bezpiecznik 1A w linii z prostownikiem tylko w skrzynce ładowarki
DaveG
1
poszedłeś z obwodem eliminatora baterii? też nie było dla mnie tak jasne, jak podłączyć to do Pi, po prostu włóż 5V na nagłówku GPIO, prawda?
maco1717,
Obawiam się, że nie poszedłem dalej, więc nie mogę ci pomóc z twoim konkretnym pytaniem ... możesz zadać to pytanie.
DaveG,

Odpowiedzi:

24

Przejdź do sklepu hobby (lub DX.com) i kup BEC (obwód eliminatora baterii) przeznaczony do modeli samolotów. 5 USD daje bardzo wydajny regulator napięcia w trybie przełączania, dobry dla około 3A. Używam ich z wszystkimi moimi Pis.

Oto przykład: http://dx.com/p/hobbywing-5v-6v-3a-switch-mode-ultimate-bec-ubec-15149

Christopher Biggs
źródło
Czy możesz to trochę rozszerzyć. Jak je połączyłeś i jakiego modelu BEC używasz konkretnie.
Piotr Kula,
Masz na myśli coś takiego? dx.com/p/8s-5a-switch-mode-ultimate-bec-ubec-45214
DaveG
1
Element, który DaveG połączył, jest odpowiedni, tak. Korzystam z tych dx.com/p/hobbywing-5v-6v-3a-switch-mode-ultimate-bec-ubec-15149 . Po prostu umieścisz 7-30 V z jednej strony, a 5 V wyjdzie z drugiej. Najpierw należy przetestować napięcie wyjściowe za pomocą miernika, ponieważ niektóre z nich można przełączać między 5 V a 6 V.
Christopher Biggs,
1
Dzięki za wspaniałą rekomendację! Szczególnie podoba mi się sposób, w jaki łączą się z pinami GPIO bez bałaganu
Mike Demenok
Czy można podłączyć uziemienie zasilacza 12V i BEC? Na przykład prowadzę MOSFET za pomocą pinu GPIO, więc źródło powinno być podłączone do pi GND, ale zasilacz 12V powinien być również podłączony do drenu (12V) i źródła (GND). Dzięki za pomoc, jestem nowy w elektronice.
mDroidd
8

Odpowiedź na to pytanie wydaje się nieodpowiednia. Najlepszą alternatywą byłby zasilacz impulsowy z prostymi obwodami, takimi jak ten: Regulator napięcia oparty na LM2596

Chociaż 7805 działa dobrze, nie jest skalowalne na dłuższą metę. Powiedz, że chcesz dodać moduł kamery lub inny moduł. Będzie w stanie prowadzić obwód, ale nie wytrzyma dużych obciążeń przez długi czas.

Karta danych LM2596 mówi, że może zasilać do 3A. Będziesz więc mógł napędzać kilka serwomechanizmów oprócz dostarczania wymaganej mocy do pi, a także przy wydajnościach zbliżonych do 80%!

Więcej informacji znajdziesz tutaj

Nitesh Bharadwaj Gundavarapu
źródło
Oba linki wydają się być zepsute
spuder
1
Naprawiono linki
Nitesh Bharadwaj Gundavarapu
4

Należy pamiętać, że te ładowarki nie są regulowane, więc wszelkie skoki, przepięcia itp. Zostaną przekazane do Pi. Sądzę, że obwód regulatora taki jak ten poniżej będzie bezpieczniejszym rozwiązaniem długoterminowym niż ładowarka samochodowa. Do prototypowania, testowania itp. Twoja ładowarka samochodowa byłaby w porządku.

Obwód 7805

Masła
źródło
6
jeśli użyjesz 7805 do przekształcenia 12 V na 5 V, rozproszy on około 60% mocy w ciepło, co wymaga bardzo dobrego radiatora. Lepszym rozwiązaniem może być konwerter DCDC.
lenik,
Panel słoneczny o mocy 40 W jest podłączony do akumulatora rekreacyjnego o czasie pracy 85 A za pośrednictwem regulatora ładowania (obsługującego 10 A). Główny obwód oświetleniowy czerpie z pierwszego wyjścia regulatora ładowania, zamierzałem umieścić Pi na drugim wyjściu regulatora - podobnie do tego sunshinesolar.co.uk/khxc/gbu0-prodshow/ERG10A.html .. kiedy miałbym zaobserwować wzrosty / skoki napięcia na wyjściu (być może z włączenia / wyłączenia obwodu oświetlenia)?
DaveG
Zdecydowanie podwoiłem te ładowarki, które nie są regulowane. Nie jestem nigdy pewien, jak można uzyskać nieregulowane napięcie 5 V ze źródła zasilania 12DC.
Gerben
3
@ Gerben: Nieregulowane napięcie 5 V od 12 V jest łatwe dzięki dzielnikowi napięcia. Jasne, to głupie rozwiązanie, które wytworzyłoby jeszcze więcej ciepła niż 7805…
Christopher Creutzig
1
Jaka jest wydajność tego obwodu? -1, dopóki nie dokonasz edycji i nie dodasz wydajności - Ponieważ używa go do energii słonecznej, która musi oszczędzać energię!
Piotr Kula,
2

Mają tutaj konwerter DC na DC, który podobno jest bardzo wydajny - można go znaleźć tutaj

użytkownik25704
źródło
1
Zastosowany tam LM2576 jest bardzo ładnym i wydajnym regulatorem napięcia. Naprawdę świetne znalezisko :)
Piotr Kula,
2

Jest to jednak stary post, na którym się natknąłem. Pozwala uzyskać coś prostego, zasilacze impulsowe są w porządku, dopóki nie użyjesz ich z urządzeniem audio (radio, odtwarzacz MP3 itp.) Zasilacze impulsowe generują hałas, dużo hałasu. W rzeczywistości radio LF i HF jest teraz prawie niemożliwe z ich powodu. Łatwo jest wyczyścić wyjście zasilacza za pomocą Zenera, cewek i kondensatorów; potrzebne są również możliwe rdzenie ferrytowe na wejściach i wyjściach oraz ekranowana obudowa. Zbyt duży kłopot?

Użycie regulatora (ogranicznika napięcia) jest lepszym pomysłem, ale różnica między napięciem wejściowym (DC) a napięciem wyjściowym pomnożona przez pobierany prąd wejściowy da ci wymaganą moc. Moc ta musi zostać rozproszona jako ciepło przez radiator.

W przypadku, gdy Raspberry Pi jest zasilany przez pewien rodzaj regulatora (tryb przełączania lub wkraplacz), z wejściem do 13 V i wyjściem 5 V do 2,5 A daje wyobrażenie o mocy do rozproszenia (do 20 watów). To będzie spory radiator. Nie byłoby dobrze w miesiącach letnich w Europie Północnej, mieszkam 70 km na południe od Sahary, a zimą spada do 25 ° C - przez resztę roku niszczy (chińską) elektronikę.

Chodzi mi o to, że ...... Nie obchodzi cię szum elektryczny? Użyj trybu przełączania z dobrą wentylacją.

Need Low noise .... (Dobry dźwięk, radio HF, SDR itp.) Użyj regulowanego regulatora napięcia i DUŻEGO radiatora (podwozie samochodu jest dobre). Użyj tego z przyzwoitymi kondensatorami na nogach, a dostaniesz się gdzieś. Uwaga dla entuzjastów Hi-Fi .... Jakość mierzona wagą ... czyli ogromny, ciężki transformator toroidalny i dobrze zaprojektowany obwód regulowany, da ci tyle prądu stałego, ile tylko możesz, aby zasilić obwody . Użyj (lekkiego) zasilacza impulsowego, a wydasz więcej na czyszczenie prądu stałego i ekranowanie szumów niż na resztę obwodu.

Wracając do wiadomości, tanie chińskie konwertery 12 V na 5 V zapalniczki do cygar mogą dostarczyć maksymalnie 1 A, a zakłócenia elektryczne mogą stanowić problem. Racja, kolejny punkt, rozmiar kabla. Używam zasady: w 20'c, maksymalnie 7A na mm2 do kwadratu. Uruchom to na duże odległości, a zobaczysz spadek napięcia i nagrzewanie się kabla. Bardzo krótkie przebiegi (powiedzmy mniej niż 1 metr) można użyć 9A na mm2 do kwadratu z otwartym kablem (nie z innymi ... rozpraszanie ciepła!). Poza tym patrzysz na kabel z trzema znamionami, który byłby absolutnym maksimum 13A na mm2 do kwadratu, a to tylko sytuacje awaryjne. Więc nie wiesz, dlaczego obwody oświetleniowe w domach mają kwadratowy kabel 1 mm i bezpiecznik 5A (niektórzy używają teraz 6A) i 2,5 mm kwadratowy dla 13A (wyłącznik 15A).

Tani, nieprzyjemny kabel do podłączenia (kwadrat 0,5 mm) i złe połączenia nie pomogą w obwodach wysokoprądowych, szczególnie w samochodach. Znajdź swój najwyższy prąd szczytowy i pomnóż go przez 2 dla ogólnego okablowania. To samo dotyczy napięć znamionowych kondensatora. Zupełnie nowe kondensatory elektrolityczne o napięciu 16 V i połączone napięciem 12 V w 20 ° C prawdopodobnie prawie to zrobią. Podnieś otoczenie i spodziewaj się, że kondensator wygładzi duże impulsy, aby je zniszczyć. Spróbuj użyć napięcia 25 lub 35 V.

http://www.vellemanusa.com/products/view/?id=500245

TiberiusJ
źródło
2
„Zasilacze impulsowe generują hałas, dużo hałasu”. Co za śmieci! 95% Pi działa z pakietów wtyczek trybu przełączania.
Milliways,
0

Zapamiętaj! Pobór mocy będzie odbywa się za pomocą ładowarki USB. Niestety są bardzo nieefektywne.

Więc jeśli ładowarka USB podaje MAKS 2A @ 5V, mogłaby zużywać pełne 10 Watów niezależnie od tego, czy Pi jest włączony czy wyłączony. Całkiem głupie, ale to kompromis za to, że jest tani i wesoły.

Przełączanie zasilaczy może być do 90% sprawne. Oznacza to, że zużyje tylko potrzebną moc. Przy niskim zużyciu energii minimalna moc stosowana przy wyłączonym Pi będzie do 9 razy mniejsza niż w przypadku tych ładowarek USB. Te zasilacze działają bardzo dobrze z urządzeniami o dużej mocy lub urządzeniami, które bardzo często zmieniają moc.

Możesz kupić 2A 5V (10Watt) za 5 dolców tutaj! wprowadź opis zdjęcia tutaj

Pamiętaj, że musi to być zasilacz „przełączający” i powinien gdzieś pokazywać wydajność, ale w przypadku małych zasilaczy sprawność prawie nie ma znaczenia. Są one również regulowane, więc chronią Twój Pi przed skokami napięcia, zwarciami i przerwami w dostawie prądu.

Wikipeadia

W przeciwieństwie do zasilacza liniowego, tranzystor przejściowy zasilacza impulsowego stale przełącza się między stanami niskiego rozpraszania, pełnego włączenia i całkowitego wyłączenia i spędza bardzo mało czasu w przejściach wysokiego rozpraszania, co minimalizuje straty energii.

Piotr Kula
źródło
1
To wydaje się być wejściem prądu przemiennego 110 / 220V ... w moim pierwotnym pytaniu stwierdziłem, że zasilanie, które mam, to 12V DC, więc nie sądzę, że ten rodzaj przełączanego trybu będzie działać.
DaveG
1
@DaveG Co powiesz na ten dx.com/p/…. Jest również wyposażony w interfejs USB, dzięki czemu można go łatwo podłączyć do pi
Syler
1
„Jeśli ładowarka USB podaje MAKS 2A @ 5V, mogłaby zużywać pełne 10 Watów niezależnie od tego, czy Pi jest włączony czy wyłączony” nie, nie zrobi tego. Możesz zdalnie zobaczyć taki projekt dla czegoś o wartości kilkuset miliamperów, ale coś o wartości 2 Amperów będzie w większości kontrolowane na żądanie. Problem polega na tym, że liniowy regulator od 12 V do 5 V ma maksymalną wydajność teoretyczną 5/12, co oznacza, że ​​na każde 5 watów zużytej mocy co najmniej 7 watów wzrośnie w regulatorze. Ale nawet wtedy moc wejściowa jest proporcjonalna do mocy wyjściowej, a nie stała.
Chris Stratton,