Bewerten Sie meine Rasberry Pi UPS

Ich habe einen einfachen Schaltplan für eine USV für Raspberry Pi erstellt. Es enthält eine 12-V-Bleisäurebatterie (40 Ah), einen 5-V-LM7805-Regler und einige Kondensatoren. Ich nehme an, dass Raspi maximal 1,2 A auslastet. Soll ich etwas hinzufügen? Ich bin absolut noob beim Entwerfen dieser Art von Schaltungen.Das ist es

Fügen Sie einen massiven Kühlkörper hinzu, da der 7805 etwa 9 W abführt. Oder versuchen Sie es mit einem Abwärtsregler wie dem allgegenwärtigen 34063.
Ja, ich möchte einen Kühlkörper hinzufügen. Zur Zeit habe ich keine Buck-Regler.
Gehen Sie zu einem beliebigen Supermarkt oder Elektronikgeschäft und kaufen Sie ein 2-Ampere-USB-Autoladegerät. Sie haben jetzt einen Buck-Regler mit allen benötigten Teilen.
Außerdem hat dies keine Eigenschaften einer USV, wie z. B. Stromausfall, Dioden, Batterieladeschaltung. Alles, was es ist, ist eine ~ 14-V-Batterie für eine 5-V-USB-Versorgung ...
@up Ich weiß, zum Aufladen habe ich ein spezielles Ladegerät für diesen Akku. Über Failover habe ich einen Algorithmus zur Überprüfung der Batteriespannung implementiert
"Besser", wenn möglich, wäre es, eine 6-V-Batterie und einen Low-Dropout-Regler zu verwenden. Wenn Sie einen linearen Regler verwenden, wird durch Hinzufügen eines Reiheneingangswiderstands, um so viel Spannung wie möglich abzubauen, Wärme vom Regler zum Widerstand geleitet. R = V/I. R<= (Vbat_min. Vdropoutmax-5V)/1,2. Sagen wir 11 V, 2,5 V, also R <= (11-2,5,5)/1,2 = <= 3,5/1,2 ~= 3 Ohm. Bei Einschaltspitzen kann der Strom höher sein. Benötigen Sie Cout, der hoch genug ist, um die Überspannung zu bewältigen.
Aber eine 6-V-Batterie verliert ihre Spannung schneller als eine 12-V-Batterie. Korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege
Sie liegen falsch :-). Wenn Sie einen Linearregler verwenden, wird alles, was mehr als 5 V beträgt, als Wärme verschwendet, sodass eine 12-V-40-Ah-Batterie und eine 6-V-40-Ah-Batterie beide einer Versorgung von != 5 V, 40 h entsprechen. Außerdem erhalten Sie 2 x 6-V-Batterien mit einer Gesamtleistung von mehr als 40 Ah zum gleichen Preis wie eine 12-V-40-Ah-Batterie. Eine 6-V-40-Ah-Batterie kostet wahrscheinlich mehr als die Hälfte des Preises einer 12-V-40-Ah-Batterie, aber insgesamt &= ** WENN ** Sie einen Linearregler verwenden, würden Sie mit 6-V-Batterien mehr für Ihr Geld bekommen, wenn alle neu gekauft würden. Wenn Sie billige oder kostenlose gebrauchte 12-V-Batterien erhalten, ändern sich die Gleichungen ...
... Wenn Sie jedoch einen Schaltregler [SR] (Abwärtswandler, DC-DC-Wandler, SMPS, ...) von 12 V verwenden, wird der Großteil der Energie NICHT als Wärme verschwendet. Ein SR bietet normalerweise einen Wirkungsgrad von 80% bis 85% für 12-V-Eingang und 5-V-Ausgang. Beachten Sie, dass Sie bei Verwendung eines LDO-Linearreglers (Low Dropout) und einer 6-V-Batterie einen Wirkungsgrad von 5/6 = 84 % erhalten. Wenn Ihre 6-V-Batterie eine voll aufgeladene Bleisäure ist, beträgt Vbat ~ = 6,9 V und selbst dann Wirkungsgrad = 5/6,9 = ~ 72%. Also 6V und ein Linearregler ist "nicht so schlimm". ....
.... Nur so zum Spaß: Wenn Sie 12 V und einen LDO-Linearregler verwenden, können Sie 2 Reihen weißer LEDs * zwischen Regler und Fledermaus schalten und erhalten etwa 6 Watt LED-Antrieb, anstatt sie als Wärme zu verschwenden. * LEDs müssten in der Lage sein, den Strom zu verarbeiten. Wenn Sie dies tun, könnten Sie einen stromgesteuerten Schalter haben, der Paare von in Reihe geschalteten LEDs hinzufügt oder entfernt, um jedes Paar nahe der Spitzenhelligkeit zu halten. Klingt nach einem Job für einen Arduino :-)

Antworten (3)

Ein linearer Spannungsregler wandelt überschüssige Energie in Wärme um.

Das Absenken von 7 V auf 5 V ist also schlechter als ein Wirkungsgrad von 50%.

Bei 0,7 A und 7 V Abfall wären das fast 5 W Wärme.

Sie benötigen also einen anständigen Kühlkörper.

Schauen Sie sich stattdessen DC-DC-Wandler an, wenn Sie sich für diese Energieverschwendung interessieren.

Bearbeiten: Um den Kommentar von ACD aufzunehmen:
"Blei-Säure-Batterien haben normalerweise etwa 14,5 V, wenn sie voll aufgeladen sind. Bei 1,2 A sind das 11,4 W."

Du meinst Abwärtswandler?
Beachten Sie, dass Blei-Säure-Batterien normalerweise etwa 14,5 V haben, wenn sie voll aufgeladen sind. Bei 1,2 A sind das 11,4 W! Sie würden einen unangemessen großen Kühlkörper benötigen.
Es gibt auch Switch-Mode-Drop-In- Ersatz für 7805.
@ACD - Danke. Ich habe Ihren Kommentar, hoffentlich mit angemessener Quellenangabe, aufgenommen.
@AshtonHearts - Vielen Dank, die sind mir vorher nicht aufgefallen.

Suchen Sie einfach nach einem "5-V-Abwärtswandler". Alle, die 16 VDC-Eingang verarbeiten können und 1 A oder mehr liefern können, funktionieren einwandfrei.

Denken Sie daran, dass Raspberry über einen integrierten 3,3-V-Linearregler verfügt, was an sich schon eine Energieverschwendung ist. Wenn Effizienz Ihr Ziel ist, würde ich vorschlagen, den integrierten LDO zu umgehen und einen 3,3-V-Abwärtswandler (auch bekannt als Buck) zur Stromversorgung der Karte zu verwenden. Der 5-V-Eingang wird nur zur Stromversorgung von USB- und HDMI-Anschlüssen ( Quelle ) verwendet. Wenn Sie also keine dieser Peripheriegeräte benötigen, ist dies die effizienteste Lösung.

Bearbeiten : Ich gehe davon aus, dass Sie Modell B verwenden. Es gibt ein neueres Modell, das einen Schaltregler anstelle eines linearen hat.

Ein typischer 7805 wird mit nur 1,0 A bewertet. Ein Rasberry Pi zieht beim Booten 1,5 .. 2,0 A. Daher wird Ihre Schaltung wahrscheinlich nicht funktionieren.

Beachten Sie, dass es funktionieren könnte, wenn Sie es versuchen, da ein 7805 nicht garantiert nur 1,0 A liefert, aber sich darauf zu verlassen, dass er mehr liefert, begibt sich auf dünnes Eis.

Ja, laut Antworten werde ich meinen 7805 auf einen Tiefsetzsteller umstellen. Aber welcher?
Bewerten Sie meine Rasberry Pi UPS
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v