У меня есть проект, который включает в себя определенный одноплатный компьютер * и несколько сотен «умных» RGB-светодиодов WS2812B *, все они работают от источника питания 5 В.
У меня есть 5-вольтовый 15-амперный нерегулируемый источник питания. В то время как светодиоды исправны с нерегулируемым источником питания, микроконтроллер, который я использую, имеет тенденцию иметь проблемы, когда напряжение не стабильно.
Поскольку я хочу запустить все это от одного источника питания, я хотел бы создать около 1 А постоянного напряжения 5 В от нерегулируемого источника 5 В 15 А.
Я хочу встроить этот преобразователь питания в печатную плату, поэтому я ищу дизайн, который я могу реализовать, а не готовую плату. Мой окончательный дизайн будет представлять собой шляпу Pi, то есть она будет закреплена на портах GPIO Pi и расположена сверху.
Все это будет припаяно вручную (через отверстие или поверхностный монтаж), поэтому в идеале это не будет включать больше деталей, чем необходимо. Это один раз, так что, хотя стоимость является проблемой, я не пытаюсь сэкономить копейки.
Какой тип схемы силового преобразователя я могу встроить в свою плату, которая может это сделать? Преобразование только 1 ампер я столкнусь со значительными проблемами нагревания?
Я не прошу никого разрабатывать это для меня, скорее, укажите мне правильное направление.
* WS2812B - это «интеллектуальный» светодиодный RGB источник света с последовательным управлением данными, встроенный в корпус 5050. Соединения имеют цифровой последовательный вход и выход плюс 5 В и заземление. штырьки. Он также включает в себя прецизионный внутренний генератор и (внутренне генерируемый) 12В привод постоянного тока. Устройства соединены последовательно (от Dout до Next Din), позволяя подключать до 1024 устройств и 5-метровый шнур на одном последовательном соединении.
Для более подробной информации см. Паспорт здесь
* Raspberry Pi 2 B
источник
Ответы:
Техническое описание из XL6009 преобразователя имеет несколько опорных схем, в том числе один для неинвертирующим преобразователя наддува понижающего:
Вам придется адаптировать его к выходу 5 В вместо 12 В, заменив R2 резистором 3,0 К, в соответствии с формулой выше. Диапазон входного сигнала зависит от выходного напряжения и тока, поэтому ваш нерегулируемый источник 5 В должен находиться в диапазоне для регулируемого выхода 5 В.
источник
То, что вы хотите, называется «неинвертирующий повышающий преобразователь». Существует несколько различных топологий преобразователя с переключением режимов, которые могут этого достичь.
К сожалению, все они более сложны, чем простой понижающий преобразователь (только ступеньки вниз) или повышающий преобразователь (только ступеньки вверх).
Быстрый Google нашел приложение Ti, сравнивающее варианты. http://www.ti.com/lit/an/slyt584/slyt584.pdf
У National semiconductor есть онлайн-инструмент под названием webbench, который разработает этот материал для вас. Единственный недостаток, который я обнаружил, это то, что он любит выбирать детали, которые являются PITA для пайки.
источник
Зачем создавать его самостоятельно, если вы можете купить небольшой конвертер с повышенной отдачей менее чем за десять долларов? У меня довольно положительный опыт с этим . Он небольшой, низкопрофильный и легко поддается пайке (4 отверстия в углах, 2 для ввода и 2 для вывода):
К вашему сведению, размер этой вещи составляет 44x21x13 мм, поэтому она вполне может поместиться между вашей печатной платой и RPi.
источник
Моему Rasberry Pi 2012-2013, рекламируемому как нуждающееся в «5 В», потребовалось 4,88–5,02 В для загрузки и> 4,4 В для продолжения работы. Поскольку ваш источник питания 15 А может на мгновение превышать 5,02 В, я бы не стал этому доверять.
Если вы можете допустить, чтобы некоторые зеленые светодиоды были всегда включены, вы можете использовать их в качестве «переполнения» при 4,9 В, с парами зеленых, параллельными rPi, которые переходят от порога минимальной яркости около 4,8 В до довольно ярко включенного на 5.2V. От вашего источника питания 15 А проложите кабель с номиналом 2 А к плате «Регулятор переполнения», содержащий только пары зеленых светодиодов и достаточное их количество, чтобы подать ток на 5,2 В, хотя обычно они должны использовать намного меньше. Цель состоит в том, чтобы установить на этой плате напряжение около 5 В при выключенном RPI. при необходимости используйте более длинный 2А кабель питания (для его сопротивления). В зависимости от того, какой это нерегулируемый источник питания 15А, вы также можете использовать жирный конденсатор на плате «регулятора переполнения». Из 5V среднеквадратичных нерегулируемых выпрямленных (один из худших видов нерегулируемых),
Затем вы хотите получить достаточную длину провода номиналом 2 А от этой платы до линий «0» и «+5» числа «пи», возможно, с включенным там переключателем, и нацеленность на сопротивление от 1/20 до 1/8 Ом в этих проводах питания. (большинство мультиметров не измеряют так низко, как нужно). Включение rPi должно заметно снизить яркость зеленого цвета и обеспечить постоянное напряжение 4,9 В на уровне rPi.
Пожалуйста, опубликуйте здесь и на форуме rPi измеренное напряжение между TP1 и TP2, так как именно там я ожидаю, что ему понадобится 4,9 вольта (который объявляется как "5")
источник