Ich bin neu in der Hardware und komme aus einem Software-Hintergrund. Ich habe einen SoC, der von einer Versorgung mit 5 V und 1 A gespeist wird. Ich versuche herauszufinden, was die sicheren Bereiche von Volt/Ampere/Ohm sind, die ich für verschiedene Komponenten verwenden kann, die ich an diesen SoC anschließen werde. Angenommen, ich möchte dem SoC einen Transceiver hinzufügen, damit er mit einem anderen Gerät kommunizieren kann:
Ich schätze, ich versuche zu lernen, wie man eine Entscheidung wie die folgende trifft:
Meine Stromversorgung ist 5V und 1A. Ich sehe, dass das
Transceiver Afür 3 V und 500 mA ausgelegt ist. Vielleicht ist es in Ordnung, dass es nur für 500 mA ausgelegt ist und 1 A empfängt, aber vielleicht ist es nicht in Ordnung , dass es nur für 3 V ausgelegt ist, aber 5 V empfängt. Daher würde ich diesen speziellen Transceiver nicht verwenden wollen.
Auch wenn die Logik im obigen Klappentext (aus elektrischer Sicht) falsch ist, unterstreicht sie, was ich hier zu verstehen versuche: Wie wirken sich bei einem bekannten Netzteil die Komponentenwerte (für Volt, Ampere, Ohm) auf meine Entscheidung aus ob man sie benutzt oder nicht?
Wenn ein Gerät für den Betrieb mit einer 5-Volt-Stromversorgung ausgelegt ist, benötigen Sie eine 5-Volt-Stromversorgung (+/-10 % oder so), um es zu betreiben. Der Nennstrom der Versorgung muss mindestens so groß sein wie der Gesamtnennstrom aller Verbraucher. Die Lasten ziehen nur den Strom, den sie benötigen, sodass es kein Problem gibt, eine Last, die 500 mA benötigt, an eine Versorgung anzuschließen, die 2 Ampere liefern kann.
LEDs sind ein Sonderfall und benötigen einen Strombegrenzungswiderstand. Im Gegensatz zu den meisten Geräten wird die Spannung an einer Betriebs-LED hauptsächlich durch ihre Chemie und Farbe bestimmt und variiert nur geringfügig mit der angelegten Spannung.
Wenn Sie eine 5-V-Versorgung bei 1 A haben, können Sie nur 5-V-kompatible Komponenten betreiben. Die Summe aller Ströme, die alle Ihre 5V-Komponenten verbrauchen, darf 1A nicht überschreiten. Nehmen wir an, SOC verbraucht maximal 0,5 Ampere. Sie haben jetzt 0,5 Ampere übrig, die Sie für andere Komponenten verwenden können. Wenn eine andere Komponente 0,7 Ampere verbrauchen kann, benötigen die beiden zusammen 1,2 Ampere, und Sie erhalten einen Brownout oder Spannungsabfall, der auftritt, wenn sie am meisten Strom benötigen. Dadurch wird alles gestört.
Wenn Sie eine 3,3- oder 3-V-Komponente haben und versuchen, sie mit 5 V zu betreiben, steigt am Ende magischer Rauch aus der 3-V-Komponente auf. Das willst du nicht. Wenn Sie 5 V haben und eine 3-V-Komponente betreiben müssen, benötigen Sie entweder einen 3-V-Linearregler (weniger effizient, aber nicht laut) oder einen 3-V-Schaltregler (effizient, aber laut). Ein Teil des Stroms wird vom Regler verbraucht, wenn Sie einen verwenden müssen.
Schließlich muss die Schnittstelle zwischen Ihrem SOC und Ihrem Transceiver auf dem gleichen Niveau oder zumindest kompatibel sein. Wenn die Eingangs-Ausgangs-Pins des Transceivers nur 3,3 Volt aufnehmen. Dann müssen Sie sicherstellen, dass Ihr SOC 3,3 Volt ausgeben kann. Alles darüber wird es ausbrennen. Einige E/A-Pins an einigen Teilen können 3,3 oder 5 V aufnehmen. Sehen Sie sich die Datenblätter an, um sicherzugehen.
Die Spannungen müssen auf die Spannung ausgelegt sein, die sie antreibt. Wenn es unter der Spannung liegt, die Sie haben, können Sie einen Spannungsregler verwenden , um die Spannung auf das richtige Niveau zu senken.
Die Summe der Ströme ALLER Komponenten muss KLEINER ALS der Strom der Stromversorgung sein.
Widerstände haben ihren Platz in bestimmten Teilen Ihrer Schaltung, haben aber wenig oder keinen Einfluss auf die Stromversorgung (außer für die Berechnung von Dingen wie Widerständen für LEDs, bei denen Sie die Eingangsspannung kennen müssen).
Es hört sich so an, als ob das fragliche Netzteil eine Konstantspannungsversorgung ist. Dies bedeutet, dass versucht wird, die gleiche Spannung zu halten, indem der Strom variiert wird. In diesem Fall sollte es Ihnen gut gehen, solange Sie Ihre Komponenten mit den Spannungen versorgen, für die sie ausgelegt sind. Bei einem Netzteil mit konstanter Spannung bezieht sich die Stromstärke auf den maximalen Strom, den es liefern kann. Sie müssen also nur vermeiden, insgesamt zu viel Strom zu ziehen. Normalerweise sollten Sie etwa 20 % Spielraum für periodische Spitzen haben, es ist keine gute Idee, kontinuierlich mit 100 % Nennlast zu arbeiten. Sie sollten sicherstellen, dass Sie die Spannung liefern, für die jede Komponente ausgelegt ist. Dazu müssen Sie möglicherweise die Spannung mit einem Spannungsregler (auch bekannt als Buck-Boost-Konverter) erhöhen oder senken.
Viele Geräte sind für eine bestimmte Versorgungsspannung ausgelegt. Übliche Versorgungsspannungen für Niederspannungskomponenten sind 1,8, 2,5, 3,3 und 5. Alle Komponenten haben jedoch einen Spannungsbereich, der akzeptabel ist, und manchmal umfasst dieser Bereich mehrere dieser "üblichen" Spannungen. Beispielsweise ist es üblich, dass eine Komponente mit einer Versorgungsspannung zwischen 2,0 und 3,6 V arbeitet. Sie müssen den Abschnitt "Elektrische Spezifikationen" des Datenblatts für die betreffende Komponente überprüfen (siehe auch den Abschnitt "Absolute Höchstwerte"). Für die überwiegende Mehrheit der Komponenten enthält dieser Abschnitt einige wichtige Informationen zu Ihrer Frage:
Hinweis: Ich gehe aufgrund Ihrer Formulierung davon aus, dass Sie ein digitales und / oder analoges Niederspannungssystem mit Konstantspannungsversorgungen entwerfen.
Die obigen Antworten sind genau richtig für die Toleranzwerte der Komponentenspannung. Als Ratschlag: Jedes Mal, wenn ich ein neues Netzteil bekomme, schließe ich es immer an und verwende mein Multimeter an dem Stecker, der in Ihre Komponente geht, um die tatsächliche geregelte Ausgangsspannung zu sehen. Dies ist eine gute Praxis, denn wenn Sie billige Netzteile kaufen, kann die Brummspannung sehr hoch sein. Ich habe sogar einen 8-10-Volt-Ausgang an einer geregelten 5-Volt-Versorgung gesehen! Dies kann definitiv Komponenten vom Typ Mikrocontroller braten. Seien Sie also sehr vorsichtig!!
JYelton
Phil Frost
horta