Asegurar una conexión a tierra común en un circuito con varios requisitos de voltaje

Creo que depende en parte de si se trata de un proyecto "doméstico" o de un producto comercial.

La respuesta "más fácil" sería tener una sola entrada de 9 V y luego usar reguladores lineales para reducirla a 5V y 3V por separado. Sin embargo, el uso de un regulador lineal para soltar 5.7 V @ 1.2 A disipará casi 7 W de calor, por lo que necesitará un disipador térmico serio, sin mencionar que es terriblemente ineficiente.

Para la "salida fácil", use un transformador con un secundario con toma central (o dos secundarias conectadas en serie, pero asegúrese de conectarlas de la manera correcta), para que obtenga (por ejemplo) 0 -6-12 salidas de vacío. Luego puede usar el devanado de 12 Vca para producir su salida de 9 Vcc y la salida de 6 Vca para las salidas de 5 Vcc y 3,3 Vcc (con los rectificadores de puente habituales, los condensadores de suavizado y los reguladores lineales).

Para la solución "derecha" (IMHO), tenga una sola entrada de 9 Vcc y use dos reguladores de conmutación para producir los suministros de 5 Vcc y 3 Vcc. Tal vez algo como el ADP2302 de Analog Devices. Si el consumo de corriente en su riel de 5 Vcc es lo suficientemente bajo (por ejemplo, < 250 mA), podría salirse con un regulador lineal aquí.

Cualquier escenario A o B sería adecuado. Lo más importante es que, con toda probabilidad, las GND de los tres suministros deben estar interconectadas para que exista compatibilidad operativa entre las secciones de diseño de TX, RX y MCU. La elección de la A o la B realmente depende de factores que van más allá del ámbito del diseño electrónico que nos gusta hablar en este sitio. Dicho esto, hay factores que debe considerar al tomar la decisión de qué configuración seleccionar. Aquí están algunas de esas consideraciones.

1. El costo de implementación es a menudo un factor principal en una situación como esta.
2. El empaquetado a nivel del sistema siempre es una consideración. Qué tienes ¿cuarto para? ¿Lo quieres grande? ¿Pequeño?
3. ¿Cuáles son tus habilidades para la implementación? A veces tomamos un camino en un árbol de decisiones basado en lo que estamos familiarizados o sentimos lo suficientemente seguro como para sopesar los riesgos involucrados.

Lo que elija hacer, por favor considere la conversión de energía que sea lo más eficiente posible. Los días en los que podemos optar por utilizar libremente reguladores lineales ineficientes que operan con una eficiencia del 10 al 50% deben estar muy por detrás. Utilice el modo de conmutación de conversión de energía siempre que sea posible. (Tenga en cuenta que en algunas localidades existen leyes que exigen que ciertas clases de productos cumplan con ciertos estándares de eficiencia para que esos productos puedan venderse en esa área. Los cargadores de baterías son una de estas categorías).

He usado el Escenario B con éxito usando los reguladores de voltaje LM78xx. Es un enfoque muy sencillo y no aumenta mucho el número de componentes. Solo asegúrese de que la verruga de su pared (o lo que esté usando) produzca un voltaje de CC que sea al menos varios voltios más alto que el voltaje de salida nominal del regulador. También asegúrese de que pueda suministrar suficiente corriente con algo de espacio de repuesto.

El escenario A parece bastante difícil de manejar.

Escenario B. Utilice reguladores de conmutación preconstruidos basados en el convertidor reductor LM2575. Las placas prefabricadas normalmente están diseñadas para ser reemplazadas por los reguladores lineales de la serie LM78xx. Puede comprarlos en 5V y 3.3V y alimentarlos con el 9V que está suministrando a su Arduino. El LM2575 es muy fácil de usar y requiere solo 5 componentes externos: diodo, inductor, dos resistencias y un capacitor. Las versiones de voltaje fijo solo requieren el diodo, el inductor y el capacitor.