Wie man 12 V auf 5 V und 3,3 V umschaltet

Ich bin immer noch ziemlich neu in der Elektronik, und dies ist mein erstes Mal auf dem EE StackExchange, also entblößen Sie sich bitte mit mir :)

Ich arbeite derzeit daran, einen Schaltplan für ein schnelles Prototyping-Board in Eagle zur Verwendung mit dem Intel Edison zu entwerfen. Auf der Platine befinden sich ein paar Chips, die 5 V zum Betrieb benötigen (ein FE1.1s und ein PCM2902E), und der Edison benötigt 3,3 V zum Betrieb.

In meinem Schaltplan habe ich eine Standardbuchse und zwei Schraubklemmen, die ich zur Stromversorgung der Platine verwenden werde. Da ich in der Vergangenheit Dinge wie LEDs, einige Chips und Lautsprecher versehentlich durchgebrannt habe, indem ich zu viel Spannung angelegt oder einen zu hoch eingestellten Wandadapter verwendet habe, möchte ich einen Schutz installieren. (Zumal der Edsion keinen Spannungsregler hat, möchte ich kein 50-Dollar-Board braten!)

Die Idee ist, dass der Benutzer jede Spannung (5 V und mehr, sagen wir bis zu 12 V) über die Schraubklemmen oder die Hohlbuchse eingeben kann, und die Platine auf die Spannung umschaltet, die sie benötigt.

Im Moment habe ich mit diesem Tutorial einen 5-V-Spannungsregler in meinem Schaltplan, um den Eingang auf die 5 V zu verschieben, die ich zum Betreiben der Chips benötige. Jetzt brauche ich einen weiteren Stromkreis, um ihn auf 3,3 V herunterzuschalten, damit ich den Edison mit Strom versorgen kann

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Was ist der beste Weg, um die Spannung für den Edison auf 3,3 V zu senken? und gibt es eine bessere Möglichkeit, die unbekannte Eingangsspannung (max. 12 V) auf 5 V zu verschieben?

Hallo, Keith M. Mkeith hier. Du musst die Person sein, mit der mich alle mein ganzes Leben lang verwechselt haben, wenn sie mich fragen, ob mein Name falsch ist. Wie viel Strom benötigen Sie bei 5 V und 3,3 V? Es gibt zwei Haupttypen von Reglern, die möglicherweise für Sie sinnvoll sind. Es gibt Linearregler (wie Ihren 78LXX) und Abwärtswandler (die Induktivitäten und Kondensatoren verwenden, um niedrigere Spannungen bereitzustellen, ohne zu viel Strom zu verschwenden). Wenn Sie die Stromschätzungen (Stromstärke) angeben, hilft dies bei der Entscheidung zwischen den beiden.
@mkeith auf dem 5V (wenn ich diese Datenblätter richtig lese jfd-ic.com/Documents/FE1.1s%20Data%20Sheet%20(Rev.%201.0).pdf und ti.com/lit/ds/symlink/ pcm2900.pdf ) Ich brauche ungefähr 50-100 mA, und ich kann den Strom nicht auf dem Datenblatt für den Edison finden, für den 3,3 V adafruit.com/datasheets/EdisonDatasheet.pdf
@mkeith Ich habe gerade festgestellt, dass ich einen Fehler gemacht habe, der FE1.1s benötigt 100 mA für 4 Ports mit voller Geschwindigkeit, die davon ablaufen, wofür ich ihn verwende, und der PCM2902E benötigt 10 mA
Der FE1.1 ist ein 4-Port-Hub-Controller. Werden Sie tatsächlich 4 Ports für externe Geräte zur Verfügung stellen? In diesem Fall müssen Sie für jeden Port (idealerweise) 500 mA bei 5 V bereitstellen. Wenn die USB-Anschlüsse an Bordgeräte gehen, müssen Sie nur den Stromverbrauch dieser Geräte in Ihr Budget einbeziehen.
Ja, 3 der Ports sind mit USB-Typ-A-Buchsen verbunden, und die 4. Buchse hat die Option mit einem Header, entweder als USB-Soundkarte über das PCM2902E oder als 4. Buchse verwendet zu werden
Wenn Sie ein Gerät an einen der USB-Anschlüsse anschließen, kann es bis zu 500 mA ziehen. Sie sollten Ihre 5-V-Versorgung also für 2,5 A auslegen. Verwenden Sie einen Schaltregler (ein linearer Regler überhitzt schnell). Führen Sie 3,3 V von 5 V mit einem LDO aus. Um das Design zu vereinfachen, möchten Sie möglicherweise ein 5-V-DC-DC-Modul verwenden, das Sie einfach als einzelne Einheit in Ihre Platine einlöten können.
Ok, danke für deine Hilfe, ich weiß es wirklich zu schätzen! Kennst du Teile dafür, die du empfehlen kannst?

Antworten (2)

LM78XX ist eine gute Option, um Ihr Problem zu lösen, aber ich empfehle Ihnen dringend, LM2596 und mic29302 zu untersuchen. Diese Regler sind viel besser als die alte (aber immer effektive) LM78XX-Serie. Wenn Sie neu in der Elektronik sind, empfehle ich Ihnen, mit den neuesten verfügbaren Komponenten zu beginnen. Sie benötigen einige zusätzliche Kondensatoren für diese Regler, aber es ist nicht schwer, Sie finden alle erforderlichen Informationen in den Datenblättern. Außerdem können Sie mit LM2596 die Ausgangsspannung anpassen, indem Sie die Widerstandswerte ändern, sodass Sie diese Komponenten in zukünftigen Projekten wiederverwenden können. Die LM78XX-Serie hat definierte Ausgangsspannungen, die nicht geändert werden können.

Die sehen aus wie ihre genau das, was ich brauche, danke!
Ich mache mir keine allzu großen Sorgen darüber, die Spannung ändern zu können, da mein Schaltplan ein Design einer Leiterplatte ist, also werde ich wahrscheinlich bei ein paar definierten Ausgängen bleiben
Würden Sie näher darauf eingehen, warum ich den LM2596 anstelle des LM78XX verwenden sollte, den ich bereits in meinem Schaltplan habe? Ich bin neugierig, warum der LM2596 besser ist. Ich sehe, dass der LM2596 5-V- und 3,3-V-Versionen hat, sodass ich für beide Teile meiner Schaltung die gleiche Art von Regler bekommen könnte, was wahrscheinlich gut wäre
Vielleicht sehen Sie bei diesem Projekt keinen Unterschied, weil LM2596 viele zusätzliche Funktionen hat, die Sie dieses Mal nicht verwenden werden, aber es ist einfach viel moderner als LM7805. Deshalb empfehle ich Ihnen, damit anzufangen. In Zukunft wird Ihnen LM7805 nicht mehr ausreichen und Sie müssen auf 2596 migrieren, warum nicht jetzt!?
Und natürlich können Sie 2596 verwenden, um auf 3,3 oder 5 oder einen anderen Wert herunterzusteigen, da es einen einstellbaren Ausgang hat, den Sie durch Ändern des Widerstandswerts einstellen können
OK danke! Jetzt arbeite ich daran, sie in meinen Schaltplan einzufügen

Was Sie haben, funktioniert sehr gut für alles über 6,3 V bis hinunter zu 5,0 - Verwenden Sie einen Regler vom Typ LM7805.

Sie können 3,3 entweder vom 5-V-Regler (LM317 ist geeignet) oder auch direkt vom ~ 12-V-Eingang erhalten. Ein LM317 ist dafür auch geeignet; Es gibt kaum einen Unterschied zwischen diesen Lösungen, obwohl die Stromversorgung der 3,3 V direkt vom Eingang die Verlustleistung etwas besser verteilen kann.

Hey, @jp314, ich glaube, du hast dort versehentlich einen schlechten Rat gegeben. Das Datenblatt des LM317 empfiehlt, dass Vin mindestens 3 V größer als Vout ist. Es funktioniert gut, um 5 V zu erzeugen, aber Sie können es nicht verwenden, um 5 V auf 3,3 abzusenken. Sollte dafür einen LDO verwenden oder 12 V für Vin verwenden. Aber dann müssen Sie sich wirklich Sorgen um die Dissipation machen.
Ja, Sie haben Recht - ein ld1117v33 wäre eine bessere Wahl, wenn Sie den Ausgang des 5-V-Reglers verketten.
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