Ich hoffe, einen Raspberry Pi und ein Hobby-Servo mit 4x1,5-V-Alkalibatterien der Größe D betreiben zu können. Die Batterien sind brandneu und im Moment messe ich 6,5 V von den 4 in Reihe. Ich vermute, jede Zelle hat ungefähr 8000 mAh, obwohl sie nicht darauf stehen. Das betreffende Servo ist dieses .
Ich habe einen Spannungsregler LM7805, aber ich vermute, selbst wenn ich einen Kühlkörper gefunden habe, wird er den Strom nicht bewältigen können. Außerdem glaube ich, dass sie nicht mehr richtig regeln können, wenn die Eingangsspannung unter 9 V liegt.
Welche Möglichkeiten habe ich stattdessen?
In den häufig gestellten Fragen zum Raspberry Pi heißt es:
Kann ich den Raspberry Pi sowohl mit Batterien als auch mit einer Steckdose betreiben?
Ja. Das Gerät sollte mit 4 x AA- Akkus betrieben werden , aber es können Stabilitätsprobleme auftreten, da die Batterien ihre Ladung verlieren. Die Verwendung von 4 x AA- Alkalizellen ergibt 6 V und es wird daher empfohlen, einen Spannungsregler zu verwenden.
Da Ihre Akkus zumindest im Neuzustand deutlich über 6 Volt liegen, reduzieren Sie die Spannung mit einem Spannungsregler nur für das RPi auf 5 Volt, um innerhalb der vom Hersteller empfohlenen 4,75 bis 5,25 Volt zu bleiben.
Aufgrund des sehr geringen Spannungsspielraums, der für die Regulierung zur Verfügung steht, erfüllt ein 7805-Regler seinen Zweck nicht. Verwenden Sie stattdessen einen Low-Drop-Out-Regler wie den L4940V5 von ST Microelectronics , der selbst aus einer 5,5-Volt-Quelle 5 Volt liefern kann.
Wie von @Ignacio in den Kommentaren betont, muss man beim Hinzufügen eines Spannungsreglers zum Leistungspfad nicht nur den Spannungsregler selbst, sondern auch alle zusätzlichen unterstützenden Komponenten integrieren, wie im Datenblatt des Reglers vorgeschlagen. Bei Reglern mit 3 Anschlüssen wäre dies typischerweise ein Elektrolytkondensator mit mäßig großem Wert (normalerweise 10 bis 100 uF) zwischen Eingang und Masse als Reservoirkondensator auf der Eingangsseite und typischerweise ein Kondensator mit etwas kleinerem Wert (1 bis 10 uF sind üblich). ) zwischen V out und Masse auf der Ausgangsseite des Reglers.
Wählen Sie für das Servo selbst, wenn Sie die Möglichkeit haben, ein Servo aus, für das detaillierte Datenblattinformationen verfügbar sind. RC-Servos, denen ich begegnet bin, sind für 6 Volt Nennspannung und einen Versorgungsbereich von 4,5 bis 7,5 Volt ausgelegt, aber das garantiert nicht, dass dieses spezielle Servo diese Spezifikationen unterstützt.
Angenommen, Sie erhalten ein RC-Servo, das die Obergrenze der 6,5-Volt-Versorgung unterstützt (die am häufigsten verfügbaren scheinen dies zu tun), schließen Sie einfach die Versorgungs- und Masseleitungen des Servos direkt an die Batterie und die Klemmen an, parallel zu dem Spannungsregler, den Sie dafür +verwenden -werden RPi. Verwenden Sie also keinen Spannungsregler für die Versorgung des Servos .
Das Hinzufügen eines Kondensators mit mäßig großem Wert (vielleicht 10 uF) zwischen den Versorgungsstiften des Servos parallel zu einer in Sperrrichtung vorgespannten Diode würde dazu beitragen, die EMI zu reduzieren, die vom Motor erzeugt wird, der zurück zur Batterie und von dort zum RPi fährt.
Da sowohl das RPi als auch das Servo von der gleichen Batterie ohne Isolierung zwischen ihnen versorgt werden, ist der Hinweis, dass die Masse des RPi und des Servos miteinander verbunden sein müssen, in diesem Fall überflüssig. Wenn das Servo komplett von einer separaten Batterie versorgt werden sollte, wäre ein Kurzschluss der Masse sicherzustellen.
Ich schlage vor, keinen Linearregler zu verwenden, sondern stattdessen ein Buck / Boost-DC-Wandlermodul .
Dafür gibt es drei Gründe:
Ein Abwärts-/Aufwärtswandler liefert weiterhin 5 V, auch wenn Ihre Batteriespannung unter 5 V fällt.
Sie sind viel effizienter als Linearregler wie die 7805-Familie. Dadurch können Sie Ihr Gerät länger mit demselben Batteriesatz betreiben.
Es besteht selten Bedarf an einem sperrigen Kühlkörper.
Es gibt einige nette vorgefertigte Module , die Sie einfach in Ihr Design einfügen können.
Chris Stratton
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