Verwendung eines 5-V-Spannungsreglers - Kondensatoren erforderlich? Bessere Möglichkeiten?

Ich bin ganz neu in der Elektronik. Ich lerne, während ich gehe, und ich habe noch nicht ganz die Antworten gefunden, die ich brauche; Beim Programmieren habe ich keine Angst vor Fehlern, da sie ständig passieren. Bei Elektronik will ich aber nicht nochmal Teile kaufen müssen, weil ich sie frittiert habe!

Ich versuche, etwas zu bauen, das drei verschiedene Komponenten enthält: einen 12-Volt-4,3-Zoll-LCD-Bildschirm, einen 5-Volt-Raspberry-Pi und ein kundenspezifisches 12-Volt-Gerät. Ich hatte die Idee, dass ich die benötigte Leistung von einem 12-Volt-Netzteil auf drei Arten aufteilen kann: eine direkt auf den LCD-Bildschirm, eine andere direkt auf das benutzerdefinierte Gerät und eine auf einen 5-Volt-Regler , der danach gespleißt wird ein USB-Kabel zum Anschließen an den Pi. Während ich recherchiert habe, ist mir aufgefallen, dass die Leute sagen, dass Kondensatoren in der Schaltung vor und nach dem Regler obligatorisch sind, um zu verhindern, dass der Strom schwingt.

Frage 1: Ist diese Dreiwegeaufteilung mit dem Regler eine gute Idee, oder übersehe ich etwas? Ich verstehe, dass möglicherweise ein Kühlkörper am Regler erforderlich ist. Notfalls ist das für mich kein Problem.

Frage 2: Benötigt meine Schaltung die genannten Kondensatoren? Wenn ja, welche Art/Qualität wäre am besten? Ich weiß bisher wenig über Kondensatoren. Außerdem bin ich auf diese Komponente gestoßen, als ich hier eine andere Frage/Antwort gelesen habe; Vielleicht wäre das besser als ein normaler Regler?

Frage 3: Jemand, der sich mit Elektronik nicht besonders gut auskennt, aber definitiv besser ist als ich, sagte, dass es möglicherweise einfacher sei, eines dieser 12-Volt-Auto-USB-Ladegeräte anstelle eines Reglers zu verwenden, was Sinn macht - USB ist ein 5- Volt-Welt von Natur aus, und ich muss mir keine Gedanken über das Spleißen eines USB-Kabels für den Pi machen; Die Verkabelung des Autoadapters wäre einfach. Und ich habe viel Platz für einen Autoadapter; Die Kiste, in die ich das alles stecke, wird relativ leer sein, wenn man bedenkt, wie groß sie ist. Ist das eine gute Idee? Vielleicht besser/einfacher/sicherer für den Pi als die Verwendung eines der zuvor verknüpften Regler und Kondensatoren, die an ein USB-Kabel gespleißt sind?

Was die Stromstärke betrifft, recherchiere ich noch, wie viel Strom das benutzerdefinierte Gerät und der LCD-Bildschirm benötigen, um sicherzustellen, dass genügend Strom vorhanden ist. Das wird kein großes Problem sein, es sei denn, ich übersehe etwas an einem Regler, der eine beträchtliche Menge an Stromstärke benötigt, die mehr ist, als er ausgibt ... aber ich denke nicht, dass das ein Problem sein wird. Ich plane, mir ein Netzteil mit deutlich mehr Stromstärke zu besorgen, als mein Setup theoretisch erfordert – nur für den Fall.

Antworten (2)

1: Ja, das kannst du. Im Grunde funktionieren Netzteile so. Sie können mehrere parallele Netzwerke im Rahmen ihrer derzeitigen Kapazität handhaben. Der Kühlkörper hängt vom Regler, der Stromaufnahme, der Umgebungstemperatur, seiner Effizienz usw. ab. Es ist kein einfaches Ja oder Nein.

2: Die Kondensatoren hängen auch vom Regler ab. Manche benötigen sie ständig, manche nur abhängig von den Eingangs- oder Ausgangsbedingungen, manche nie. Der von Ihnen verlinkte NTE1960 hat kein umfangreiches Datenblatt, ist aber dem LM7805 ziemlich ähnlich. Die Kondensatoren sind für einen stabilen Betrieb ziemlich erforderlich. Aber das sind Linearregler. Nicht effizient und sie wandeln verschwendete Energie in Wärme um. Wenn Sie von 12 V auf 5 V wechseln, beispielsweise bei 700 mA, was das obere Ende für den RPI ist, bedeutet dies, dass 12 - 5 = 7 V * 700 mA = 4,9 Watt Energie in Wärme umgewandelt werden. Ein Kühlkörper wäre erforderlich.

Ein Schaltregler ist effizienter, sowohl in Bezug auf Energie als auch auf Wärme. Die von Ihnen gewählte OKI-78SR-Komponente ist ein Schaltregler. Es zeigt, dass es in derselben Situation keinen Kühlkörper benötigen würde (allerdings nicht im Motorraum, das ist eine andere Geschichte). Es ist auch ein komplettes Modul, einschließlich der benötigten Kondensatoren und Widerstände. Es wäre besser.

3: Ein Auto-USB-Regler würde für Ihren Fall gut funktionieren, solange die Auslosung unter dem Maximum liegt. Einige haben 500 mA, andere 1 A oder besser oder dazwischen, aber einige können nicht die Strommenge liefern, die sie angeblich sollten, also müssten Sie sie testen. Das Modell B hat 700 mA Zug/Grenze, das Modell A 500 mA. Die meisten dieser USB-Regler sind Schaltnetzteile, und für Ihre Zwecke wäre ein Auto-USB-Adapter genau wie der OKI-78SR . Bei 4 Dollar für das OKI-78SR (plus Versand) im Vergleich zu ein paar Dollar für einen Auto-USB-Adapter hängt es wirklich nur davon ab, was Sie einfacher bekommen können. Sogar im Einzelhandel können Sie ein anständiges Auto in jeder Annehmlichkeiten oder in einem Autogeschäft für 10 Dollar bekommen.

Sie könnten sogar den Auto-USB-Adapter für die Platine im Inneren ausnehmen. Diese Dinger sind jetzt so klein, dass sie kleiner sind als ein Zigarettenanzünder im Auto, mit der Hülle, und die Größe einer SD-Karte ohne die Hülle.

Vielen Dank für Ihre ausführliche Antwort. Das hilft mir, mich bei dem, was ich tue, viel besser zu fühlen! Ich kann den Weg des Autoadapters gehen. Scheint etwas einfacher und genauso billig zu sein.
Andererseits ist bekannt, dass Pis normalerweise 700 mA ziehen, und wenn einige Adapter tatsächlich nicht so viel Strom liefern, wie sie ankündigen ... nun, der 1,5-Ampere-OKI-78SR wäre sicherer. Wir werden sehen. Ich werde noch ein paar Recherchen zu verschiedenen Modellen anstellen. Danke nochmal.

1) Was Sie vorhaben, ist solide und wird häufig in vielen Projekten mit mehreren Geräten verwendet, die unterschiedliche Spannungen benötigen. Abhängig von der Leistung benötigen Sie möglicherweise einen Kühlkörper. Ein linearer Spannungsregler (z. B. Serie 78xx) leitet Eingangsspannung – Ausgangsspannung × aufgenommener Strom ab. Wenn Ihre Last 1 Ampere bei 5 V zieht, ist die Verlustleistung = (12-5) × 1 = 7 W. 7W werden hier als Wärme verschwendet und Sie benötigen einen Kühlkörper.

2) Die Kondensatoren reduzieren die Welligkeit der Spannung, es sei denn, Sie sind sicher, dass Ihr Eingang wirklich gut ist, ist es ratsam, diese Kondensatoren zu haben. Keramikkondensatoren sollten gut funktionieren.

Die Komponente, auf die Sie gestoßen sind, wird als Schaltnetzteil (SMPS) bezeichnet. Wir haben 7W Verluste mit einem Linearregler berechnet. Sie verlieren 58 % Ihrer Eingangsleistung als Wärme! SMPS haben einen viel höheren Wirkungsgrad. Sie kosten in der Regel auch mehr. Wenn man bedenkt, dass Sie ein RPi betreiben, das je nach Peripherie etwa 1A ziehen kann, sind Sie mit einem SMPS besser dran.

3) Überprüfen Sie die Nennleistung der USB-Versorgung im Auto, um sicherzustellen, dass sie die erforderliche Leistung liefern kann.

Danke für deine Antworten. Diese beiden helfen ziemlich viel.