Питание от 12В

31

Я подумываю об установке моего Pi в конюшнях моей жены, у которых есть 40 Вт солнечная батарея 12 В постоянного тока.

Поскольку Pi работает на 5V я имею в виду , что это быстрый и простой способ шаг вниз напряжение безопасно будет использовать MicroUSB мобильный телефон автомобильное зарядное устройство , например , как это

Также я считаю, что Pi должен потреблять только около 2,5 Вт (5 В x 500 мА), поэтому спрос на доступную мощность должен быть в порядке, и зарядное устройство телефона может справиться с током до 850 мА, поэтому должно быть в состоянии справиться с Pi.

Затем я буду использовать один из них для дисплея (12В, поэтому должно быть просто).

Итак, вопросы:

  1. Имею ли я здесь смысл?
  2. Есть ли еще какие-нибудь ошибки, о которых мне стоит беспокоиться?
DaveG
источник
1
Похоже, разумное решение.
Tevo D
1
Да, кажется очень разумным. Удостоверьтесь, когда вы вставили автомобильное зарядное устройство в линию, что оно выдает 5 В, которое вы ожидаете.
Recantha
К вашему сведению - все работало нормально ... вставил плавкий предохранитель на 1 А в зарядное устройство на всякий случай: lh4.googleusercontent.com/-cj2pa4nHrDk/Uo85P8VwhQI/AAAAAAAAEjY/…
DaveG
1
ты пошел с цепью элиминатора батареи? Кроме того, мне было не очень понятно, как подключить это к Pi, просто вставьте 5V на заголовок GPIO правильно?
maco1717
Боюсь, я не пошел дальше с этим, поэтому я не могу помочь вам с вашим конкретным вопросом ... вы можете задать его в качестве продолжения.
DaveG

Ответы:

24

Зайдите в хобби-магазин (или DX.com) и купите BEC (цепь для удаления аккумулятора), предназначенную для модели самолета. За 5 долларов вы получаете очень эффективный импульсный регулятор напряжения, рассчитанный примерно на 3А. Я использую их со всеми моими Пис.

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

Кристофер Биггс
источник
Не могли бы вы подробнее рассказать об этом? Как вы их соединили и какую модель BEC вы используете конкретно.
Петр Кула
Вы имеете в виду что-то вроде этого? dx.com/p/8s-5a-switch-mode-ultimate-bec-ubec-45214
DaveG
1
Элемент, на который ссылается DaveG, подходит, да. Я использую эти dx.com/p/hobbywing-5v-6v-3a-switch-mode-ultimate-bec-ubec-15149 . Вы просто кладете 7-30 В в одну сторону, а 5 В выходит в другую. Сначала вы должны проверить выходное напряжение с помощью измерителя, так как некоторые из них переключаются между 5 В и 6 В.
Кристофер Биггс
1
Спасибо за отличную рекомендацию! Мне особенно нравится, как они подключаются к GPIO и без
Майк Деменок,
Можно ли соединить заземление блока питания 12 В и BEC? Например, я управляю полевым МОП-транзистором, используя вывод GPIO, поэтому источник должен быть подключен к pi GND, но блок питания 12 В должен быть также подключен к стоку (12 В) и источнику (GND). Спасибо за помощь, я новичок в электронике.
mDroidd
8

Вопрос, кажется, неадекватно ответил. Лучшей альтернативой будет импульсный источник питания с простой схемой, такой как эта: Регулятор напряжения на основе LM2596

Хотя 7805s работают хорошо, в долгосрочной перспективе они не масштабируются. Скажем, вы хотите добавить модуль камеры или другой модуль. Он сможет управлять цепью, но не сможет долго выдерживать высокие нагрузки.

В паспорте LM2596 сказано, что он может поставлять до 3А. Таким образом, вы сможете управлять несколькими сервоприводами в дополнение к подаче необходимой мощности пи, и это тоже при КПД, близком к 80%!

Вы можете найти больше информации здесь

Нитеш Бхарадвадж Гундаварапу
источник
Обе ссылки кажутся неработающими
spuder
1
Исправлены ссылки
Нитеш Бхарадвадж Гундаварапу
4

Следует помнить, что эти зарядные устройства не регулируются, поэтому любые пики, скачки напряжения и т. Д. Будут переданы Pi. Я думаю, что схема регулятора, подобная приведенной ниже, будет более безопасным долгосрочным решением, чем автомобильное зарядное устройство. Для прототипирования, тестирования и т. Д. Ваше автомобильное зарядное устройство будет в порядке.

7805 схема

Баттерс
источник
6
если вы используете 7805 для преобразования 12 В в 5 В, это рассеивает около 60% энергии на тепло, что требует очень хорошего радиатора. DCDC конвертер может быть лучшим вариантом.
lenik
Солнечная панель мощностью 40 Вт подключается к батарее для отдыха на 85 А с помощью регулятора заряда (10 А). Основная схема освещения - это рисунок с первого выхода регулятора заряда. Я собирался поставить Pi на второй выход регулятора - аналогично этому sunshinesolar.co.uk/khxc/gbu0-prodshow/ERG10A.html . Когда я увижу скачки / выбросы на выходе (возможно, от включения / выключения цепи освещения)?
DaveG
Я очень удваиваю те зарядные устройства, которые не регулируются. Я никогда не уверен, как можно сделать нерегулируемое напряжение 5 В от источника питания 12 В постоянного тока.
Гербен
3
@ Гербен: Нерегулируемый 5В от 12В легко, с делителем напряжения. Конечно, это глупое решение, которое могло бы создать еще больше тепла, чем 7805…
Кристофер Кройциг
1
какова эффективность этой схемы? -1, пока вы не отредактируете и не добавите эффективность - потому что он использует ее на солнечной энергии, которая должна экономить энергию!
Петр Кула
2

У них здесь есть преобразователь постоянного тока в постоянный, который якобы очень эффективен - вы можете найти его здесь

user25704
источник
1
У LM2576, который используется там, есть очень хороший и эффективный регулятор напряжения. Действительно отличная находка :)
Петр Кула
2

Это старый пост, на который я только что наткнулся. Давайте получим что-то прямолинейное, с источниками питания в режиме переключения все в порядке, пока вы не используете их с аудиоустройством (радио, MP3-плеер и т. Д.). Блоки питания с переключением режима генерируют шум, много шума. Фактически, из-за них НЧ и ВЧ радио практически невозможно. Выход источника питания легко очищается с помощью стабилитрона, катушек индуктивности и конденсаторов; Также необходимы возможные ферритовые сердечники на входных и выходных проводах и экранированный корпус. Слишком много проблем?

Лучше всего использовать регулятор (устройство понижения напряжения), но разница между входным напряжением (DC) и выходным напряжением, умноженным на потребляемый входной ток, даст вам требуемую мощность. Эта мощность должна рассеиваться как тепло через радиатор.

В случае питания Raspberry Pi от некоего регулятора (режим переключения или дроппер) с входом до 13 В и выходом 5 В при напряжении до 2,5 А дает представление о мощности рассеяния (до 20 Вт). Это будет значительный радиатор. Это было бы хорошо в летние месяцы в Северной Европе, я живу в 70 км к югу от пустыни Сахара, а зимой она опускается до 25 ° C - остальная часть года уничтожает (китайскую) электронику.

Дело в том, что я ... Не заботишься об электрических помехах? Используйте режим переключения с хорошей вентиляцией.

Нужен низкий уровень шума .... (Хороший звук, ВЧ радио, SDR и т. Д.) Используйте регулируемый пипетку и БОЛЬШОЙ радиатор (Хорошее шасси автомобиля). Используйте это с приличными конденсаторами на входных и выходных ножках, и вы будете куда-то попадать. Просто примечание для энтузиастов Hi-Fi ... Качество, измеряемое весом ... это огромный, тяжелый тороидальный трансформатор и хорошо спроектированная регулируемая цепь, даст вам как можно ближе к постоянному току, насколько вы можете получить для питания цепей , Используйте (легкий) источник питания с переключаемым режимом, и вы потратите больше на очистку постоянного тока и экранирование шума, чем на остальную цепь.

Итак, вернемся к вашему сообщению, дешевые китайские 12V в 5V Cigar более легкие преобразователи могут потреблять максимум 1A, и электрический шум может стать проблемой. Правильно, еще один момент, Размер кабеля. Правило большого пальца, которое я использую: при 20'c, максимум 7A на мм в квадрате. Запустите это на большие расстояния, и вы увидите падение напряжения и нагрев кабеля. На очень коротких участках (скажем, менее 1 метра) вы можете использовать 9А на мм в квадрате с открытым кабелем (не с другими ... рассеивание тепла!). Кроме того, вы смотрите на кабель с тремя номиналами, и это будет абсолютный максимум 13 А на мм в квадрате, и это только в чрезвычайных ситуациях. Так что вы не знаете, почему в осветительных цепях в домах используется кабель 1 мм в квадрате и предохранитель на 5 А (некоторые используют сейчас 6 А) и 2,5 мм в квадрате на 13 А (15Abreaker).

Недорогой «грязный» кабель (квадрат 0,5 мм) и плохие соединения не помогут при наличии сильных токов, особенно в автомобилях. Найдите свой максимальный пиковый ток и умножьте его на 2 для общего кабеля. То же самое относится и к номинальному напряжению конденсатора. Совершенно новые электролитические конденсаторы, рассчитанные на 16 В и подключенные к 12 В при 20 ° C, вероятно, только и сделают это. Поднимите температуру окружающей среды и ожидайте, что ваш конденсатор сгладит большие импульсы, что разрушит его. Попробуйте использовать 25 или 35 В - если вы не верите, спросите у звуковых систем Bose - у них были серьезные проблемы с конденсаторами с низкими номинальными характеристиками и плохим диэлектриком во всех их системах In Car Entertainment (на ум приходит Audi) несколько лет назад.

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

TiberiusJ
источник
2
«Импульсные источники питания генерируют шум, много шума». Какой мусор! 95% Pi запускается из пакетов сменных режимов.
Milliways
0

Помнить! Это энергопотребление будет осуществляться зарядным устройством USB. К сожалению, они очень неэффективны.

Так что, если зарядное устройство USB говорит MAX 2A @ 5V, оно может использовать полные 10 Вт независимо от того, включен или выключен Pi. Довольно глупо, но это обмен на то, чтобы быть дешевым и веселым.

Импульсные источники питания могут быть эффективны до 90%. Это означает, что он будет использовать только ту энергию, которая ему нужна. На малой мощности минимальная мощность, используемая при выключенном Pi, будет в 9 раз меньше, чем у этих USB-зарядных устройств. Эти источники питания очень хорошо работают с оборудованием высокой мощности или оборудованием, которое очень часто меняет мощность.

Вы можете купить 2A 5V (10 Вт) за 5 баксов здесь! введите описание изображения здесь

Помните, что это должен быть «переключающийся» источник питания, который должен показывать эффективность где-то, но на небольших источниках питания эффективность практически не имеет значения. Они также регулируются, поэтому они защищают ваш Pi от скачков напряжения, коротких замыканий и отключений.

Wikipeadia

В отличие от линейного источника питания, проходной транзистор источника с переключаемым режимом постоянно переключается между состояниями с низким рассеиванием, полным включением и выключением и проводит очень мало времени в переходах с высоким рассеиванием, что сводит к минимуму потерю энергии.

Петр Кула
источник
1
Похоже, что это вход переменного тока 110/220 В ... в своем первоначальном вопросе я заявил, что у меня есть источник питания 12 В постоянного тока, поэтому я не думаю, что этот тип импульсного источника питания будет работать.
DaveG
1
@DaveG Как насчет этого dx.com/p/… Он также поставляется с интерфейсом USB, так что его можно легко подключить к пи
Syler
1
«Если зарядное устройство USB сообщает MAX на 2A @ 5V, оно может использовать все 10 Вт независимо от того, включен или выключен Pi», нет, это не так. Вы можете удаленно увидеть такую ​​конструкцию для чего-то, рассчитанного на несколько сотен миллиампер, но что-то, рассчитанное на 2 ампера, будет в основном контролироваться спросом. Проблема заключается в том, что линейный регулятор от 12 В до 5 В имеет максимальную теоретическую эффективность 5/12, то есть на каждые 5 Вт используемой мощности в регуляторе возрастает не менее 7 Вт. Но даже в этом случае входная мощность пропорциональна выходной мощности, а не постоянна.
Крис Страттон