Cómo crear una fuente de alimentación regulada de 5V a partir de una fuente de alimentación no regulada de 5V

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Tengo un proyecto que involucra una computadora de placa única * específica y varios cientos

Tengo una fuente de alimentación no regulada de 5 voltios y 15 amperios. Si bien los LED están bien con una fuente de alimentación no regulada, el microcontrolador que estoy usando tiende a tener problemas cuando la tensión no es constante.

Como quiero ejecutarlo todo desde una fuente de alimentación, me gustaría crear aproximadamente 1 amperio de alimentación regulada de 5V desde la fuente no regulada de 15A 5V.

Quiero construir este convertidor de energía en una PCB, por lo que estoy buscando un diseño que pueda implementar y no una placa prefabricada. Mi diseño final será un sombrero de Pi, es decir, se enganchará en los puertos GPIO de Pi y se sentará en la parte superior.

Todo esto se soldará manualmente (a través del orificio o montaje en superficie), de manera ideal, no involucrará más partes de las necesarias. Este es un descuento, así que mientras que el costo es una preocupación, no estoy tratando de ahorrar centavos.

¿Qué tipo de circuito convertidor de potencia podría construir en mi placa que pueda hacer esto? Al convertir solo 1 amp, ¿tendré problemas de calor importantes?

No le estoy pidiendo a nadie que me diseñe esto, sino que me indica la dirección correcta.

* El WS2812B es una fuente de luz RGB LED 'controlada por datos en serie' inteligente integrada en un paquete 5050. Las conexiones son entradas y salidas digitales en serie más 5V y amp; suelo. patas. También incluye un oscilador interno de precisión y un variador de corriente constante de 12 V (generado internamente). Los dispositivos están encadenados en serie (Dout to next Din) permitiendo hasta 1024 dispositivos y una cadena de 5 metros de largo en una sola conexión de serie.
 Para obtener más detalles, consulte la
hoja de datos aquí

* Raspberry Pi 2 B

    
pregunta HighInBC

4 respuestas

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La hoja de datos del convertidor XL6009 tiene varios esquemas de referencia, incluido uno para el alza no invertida convertidor:

Tendrá que adaptarlo a la salida 5V en lugar de 12V reemplazando R2 con una resistencia de 3.0K, de acuerdo con la fórmula anterior. El rango de entrada depende de la tensión y la corriente de salida, por lo que su fuente no regulada de 5V debe estar dentro del rango para una salida regulada de 5V.

    
respondido por el Dmitry Grigoryev
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Lo que usted quiere es referido como un "convertidor Buck-boost no inversor". Hay algunas topologías diferentes de convertidor de modo conmutado que pueden lograr eso.

Desafortunadamente, todos ellos son más complejos que un simple conversor Buck (solo pasos hacia abajo) o un conversor boost (solo pasos hacia arriba).

Un google rápido encontró una nota de Ti comparando las opciones. enlace

National Semiconductor tiene una herramienta en línea llamada webbench que diseñará estas cosas para ti. El único inconveniente que he encontrado es que le gusta elegir piezas que son PITA para soldar.

    
respondido por el Peter Green
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¿Por qué construir uno usted mismo cuando puede comprar un pequeño convertidor boost-buck por menos de diez dólares? Tengo una experiencia bastante positiva con this . Es pequeño, de perfil bajo y es muy fácil de soldar (4 orificios en las esquinas, 2 para entrada y 2 para salida):

Para tu información, el tamaño de esta cosa es 44x21x13mm, por lo que puede encajar entre tu PCB personalizado y el RPi.

    
respondido por el Dmitry Grigoryev
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Mi pi raspberry 2012-2013 anunciado como la necesidad de "5V regulado" resultó en necesitar 4.88 a 5.02 V para arrancar y > 4.4V para continuar operando. Ya que su suministro principal de 15A podría superar momentáneamente los 5.02 voltios a veces, no lo confiaría.

Si puede tolerar que algunos LED verdes estén siempre encendidos, podría usar algunos como un 'desbordamiento' a 4.9 voltios con pares de verdes paralelos al rPi, que van desde el umbral de brillo mínimo a aproximadamente 4.8V hasta bastante brillantemente encendido a 5.2V. Desde su suministro de 15A, instale una longitud de cable de 2Amp a su tarjeta de "regulador de desbordamiento" que no comprende más que pares de LED verde, y suficientes para descargar un Amp a 5.2 V, aunque normalmente deberían usar mucho menos. El objetivo es que se establezca cerca de 5 V en esta placa con el rPi apagado. Use un cable de alimentación más largo de 2A (para su resistencia) si es necesario. Dependiendo de qué tipo de suministro no regulado de 15A sea, es posible que también desee un capacitor grueso en la placa del "regulador de desbordamiento". A partir de 5 V rms no regulado y rectificado (uno de los peores tipos de no regulado), se necesita una resistencia adicional entre el suministro no regulado y la placa de desbordamiento, y un supercapacitador.

A continuación, desea una longitud suficiente de cable 2A nominal desde esta placa hasta las líneas "0" y "+5" de la pi, posiblemente con un interruptor allí, y apuntando a 1/20 a 1/8 ohmios en estas cables de suministro. (la mayoría de los multímetros no miden tan bajo como eso correctamente). Encender el rPi debería hacer que los verdes se atenúen notablemente y le den un constante de 4.9V en el rPi.

Publique aquí y en un foro rPi el voltaje medido entre TP1 y TP2, ya que es donde espero que necesite 4.9Volts (que se anuncian como "5")

    
respondido por el mephisto

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