Mój Raspberry Pi traci moc podczas gwałtownego wzrostu

11

Mam samochód RC . Akumulator zapewnia zasilanie ESC, a następnie ESC dostarcza 6 V z powrotem do odbiornika. Zamiast odbiornika mam Raspberry Pi, który wykorzystuje 6 V, obniża go do 5 V i zapewnia zasilanie Raspberry Pi.

Problem

Za każdym razem, gdy idziemy z pełną mocą *, brakuje napięcia i Raspberry Pi wydaje się mocno resetować.

* Przez pełną moc rozumiemy bezpośrednio do 100% i nie w zakresie od 0-100

Nie jestem ekspertem w dziedzinie obwodów elektrycznych, ale niektóre z sugestii to zastosowanie kondensatora, aby zapewnić brakujące 5 V w międzyczasie. Jak zapobiec śmierci Raspberry Pi w przypadku pełnej mocy?

HAL9000
źródło
Podejrzewa się, że problem polega na tym, że „pełna moc” zużywa zbyt dużo prądu, dlatego napięcie zasilania ulega załamaniu, powodując zanik napięcia. Nie mówisz też, co używasz ti „zejdź do 5V”.
Andrew
Ale w obu przypadkach jest to bardzo graniczne (jeśli nie przesadzone) za bycie tutaj poza tematem ...!
Andrew
Najprostszym rozwiązaniem jest użycie oddzielnej baterii dla PI
dm76

Odpowiedzi:

5

Ponieważ korzystasz bezpośrednio z baterii, powiedziałbym, że bezpiecznie jest dodać tyle odsprzęgania (innymi słowy, ograniczenia mocy wejściowej), jak to możliwe, ponieważ jedyny prawdziwy minus (który moim zdaniem jest istotny dla twojej konfiguracji) duża pojemność ma zwiększony prąd rozruchowy (ponieważ kondensator naturalnie działa jako zwarcie podczas ładowania).

W niektórych okolicznościach należy jednak unikać wysokiego poboru prądu związanego z nadmiernym odsprzęganiem podczas pierwszego uruchomienia. Przykładem jest użycie konwertera przełączającego do podwyższenia / obniżenia napięcia. Jeśli konwerter ma wbudowane zabezpieczenie nadprądowe (i nie ma funkcji wolnego rozruchu), zwarcie spowodowane przez nienaładowane pokrywy spowoduje, że konwerter zatoczy się (rozruch, przetężenie i ponowne uruchomienie) i nigdy nie osiągnie w pełni celu Napięcie. Ponieważ jednak korzystasz bezpośrednio z akumulatora, nie powinno to stanowić problemu, ponieważ akumulator może być napędzany znacznie powyżej jego znamionowej pojemności prądowej (przez krótki czas).

Kolejną rzeczą do zapamiętania jest to, że ponieważ na twoich szynach zasilania (kondensatorach) istnieje duży magazyn energii, system może chwilę rozładować (po wyłączeniu). Innymi słowy, Twoje Pi będzie prawdopodobnie działać przez kolejne 30 sekund (w zależności od dodanej pojemności) lub mniej więcej po odłączeniu głównej baterii.

Wreszcie, zawsze staraj się dodawać kondensatory o wartości znamionowej co najmniej dwa razy większej niż napięcie robocze (na przykład, jeśli masz akumulatory 6 V, spróbuj uzyskać zaślepki 16 V). Silniki, które bardzo szybko odwracają swój kierunek, mogą indukować dostatecznie duże skoki napięcia z powrotem do systemu i powodować wybuch czapek (mam nadzieję, że sterownik silnika ma wystarczającą liczbę diod mocujących).

Powiedziałbym, że pojedyncza nasadka elektrolityczna 1000 uF byłaby wystarczającym odsprzęgnięciem. Jeśli twoje Pi nadal się zaciera, myślę, że bardziej odpowiednią przyczyną byłoby to, że twoje baterie nie byłyby w stanie dostarczyć wymaganego prądu. Pamiętaj, że powodem, dla którego Pi uruchamia się ponownie (lub brązuje), jest spadek napięcia zasilania, ponieważ akumulatory nie są w stanie dostarczyć prądu wymaganego przez silniki. Dodanie kondensatorów pomoże w skokach prądów (takich jak przyspieszenie silników), ale oczywiście nie rozwiąże długoterminowego poboru wysokiego prądu.

EDDY74
źródło
Hej dzięki! Czy kondensator 1000uF 50V byłby dobry? Wiem, że powiedziałeś, że podwoj się, ale zakładam, że podwojenie lub więcej jest w porządku, a jeśli tak, to ładunek nie ułoży się w stos, dopóki nie osiągnie 50 V i nie wyładuje się przy 50 V, czy też przylgnie do 6 V, biorąc pod uwagę, że źródło wynosi tylko 6 V.
HAL9000,
1
Jasne, im wyższa wartość napięcia, tym lepiej. Napięcie znamionowe miałoby wpływ na fizyczne wymiary trzonka, im większe napięcie, tym większy trzon. Wartość napięcia kondensatora wskazuje do jakiego napięcia kondensator może być bezpiecznie eksploatowany, a nie do jakiego napięcia będzie ładowany kondensator (który zależy od napięcia wejściowego). Innymi słowy, jeśli napięcie zasilania wynosi nominalnie 6 V, kondensator nie będzie ładował się powyżej 6 V (tj. Nie do napięcia znamionowego).
EDDY74,
Używając tylko kondensatora em równolegle, rozładuje się wraz z obciążeniem silnika. Zapewne lepsze wyniki uzyska dioda i kondensator. Ale to doda spadek napięcia do kondensatorów, więc ważny jest niski spadek napięcia do przodu.
Diego C Nascimento
5

Wygląda na to, że występuje „przerwa w dostawie prądu” spowodowana, gdy nadmierny pobór prądu z akumulatora powoduje spadek napięcia zasilania. Wynika to z faktu, że baterie mają rezystancję wewnętrzną (inaczej impedancję wyjściową ).

wewnętrzny opór

0.2Ω

Kondensator opóźnia ten efekt, ale tak naprawdę potrzebujesz regulatora napięcia - wiele z nich jest dostępnych w pakiecie układu scalonego (IC). Niektóre regulatory napięcia zwiększają napięcie, gdy są niewystarczające, ale najprościej obniżają napięcie zasilania do napięcia wymaganego przez element taki jak RPi (w takim przypadku napięcie akumulatora należy zwiększyć, aby nigdy nie spadło poniżej 5 V przy pełnym silniku Załaduj).

Alternatywnie możesz użyć osobnego zestawu baterii dla RPi. Jest to powszechne rozwiązanie dla robotów mobilnych, ponieważ zapewnia, że ​​gdy robot zostanie unieruchomiony z powodu braku zasilania, komunikacja radiowa z komputerem pokładowym nie zostanie utracona.

Ian
źródło
IC z? przepraszam, że nie dobrze ze skrótami i Google wyrzuca wiele rzeczy dla „IC”
HAL9000,
Układ scalony lub układ scalony itp. Rodzina TPS firmy Texas Instruments jest przykładem popularnego konwertera przełączającego dostępnego na rynku.
EDDY74,
Mamy już obniżenie napięcia ( goo.gl/8YviO4 ), które przekształca napięcie wejściowe z 6 V na 5 V. Tak więc V wchodzące w Pi jest więcej niż wystarczające, wciąż wysysa więcej niż potrzebuje. Może zastąpienie ESC w celu lepszego radzenia sobie z skokami mocy może być dobrym pomysłem. A może pomoże bateria o wysokim V?
HAL9000,
Zaktualizowałem pytanie nieco „wewnętrznym oporem”, który powinien pomóc odpowiedzieć na twoje pytania. Bateria o wyższym napięciu może pomóc w zapobieganiu występującym problemom, jeśli problem dotyczy dużego obciążenia. Należy pamiętać, że maksymalna moc jest uzyskiwana, gdy impedancja wewnętrzna i zewnętrzna są równe, dlatego nigdy nie powinieneś mieć powodu, aby napięcie akumulatora spadło poniżej połowy napięcia nominalnego. Niektóre akumulatory są przystosowane do jeszcze mniejszego obciążenia.
Ian
5

Muszę zgodzić się z pozostałymi dwiema odpowiedziami, jednak głównym problemem jest to, że nie masz wystarczającego napięcia w swoim regulatorze (z twojego komentarza do Iana wynika, że ​​używasz regulatora Pololu D15V35F5S3). Jeśli odwołujesz się do opisu produktu Pololu D15V35F5S3 , na dole znajdziesz następujący wykres:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Patrząc na czerwoną linię dla wyjścia 5 V: Uwaga dla wszystkich prądów większych niż zero, napięcie zaniku jest większe niż 1 V. (Minimalne napięcie wejściowe niezbędne do uzyskania wyjściowego napięcia 5 V wynosi 5 V + napięcie zaniku). Im więcej prądu jest pobierane przez obciążenia 5 V (Pi), tym większy jest zanik napięcia. Problem spotęgowany jest przez jakikolwiek spadek napięcia w źródle 6V z powodu skoków prądu (patrz odpowiedź Iana).

Potrzebujesz albo wyższego napięcia wejściowego, niższego regulatora zaniku (może to być trudne i niewystarczające), innego regulatora (buck-boost) lub innego źródła zasilania dla Pi.

Akord
źródło
Ach, bardzo prawdziwe, nie widziałem odniesienia do konwertera Pololu (początkowo myślałem, że odnosi się do pokładowego LDO). Chociaż wydaje się dziwne, że Pi nawet się uruchamia, ponieważ płytka zużywa 500 mA przy 5 V bez zewnętrznych urządzeń peryferyjnych (i zgodnie z wykresem 500 mA wymaga około 1,5 V spadku, ale myślę, że konwerter ma rację jego limit).
EDDY74,
Z drugiej strony, przypuszczam, że 500 mA odnosi się do szczytowych wymagań prądowych, co prawdopodobnie jest dość rzadkie.
EDDY74,
1
@ EDDY74 Myślę, że najważniejszą rzeczą do zauważenia tutaj jest brak miejsca. Jakikolwiek spadek napięcia wejściowego lub wahania prądu wyjściowego prawdopodobnie spowodują zmianę napięcia. Bez wzrostu napięcia wejściowego tak naprawdę nie działa jako regulator napięcia.
Tut
Hej dzięki, to bardzo pomaga, mogę spróbować zwiększyć V, które powinno być obecnie najłatwiejszym rozwiązaniem
HAL9000,