Korzystanie z regulatora napięcia 5 V - Czy konieczne są kondensatory? Lepsze opcje?

Jestem bardzo nowy w elektronice. Uczę się na bieżąco i nie do końca znalazłem odpowiedzi, których potrzebuję; jeśli chodzi o programowanie, nie boję się błędów, które pojawiają się stale. Jednak z elektroniką nie chcę ponownie kupować części, ponieważ je usmażyłem!

Próbuję zbudować coś, co zawiera trzy różne elementy: 12-woltowy 4,3-calowy ekran LCD, 5-woltowy Raspberry Pi i 12-woltowe urządzenie niestandardowe. Wpadłem na pomysł, że mogę rozdzielić moc, której potrzebuję na trzy sposoby: z 12-woltowego zasilacza: jeden bezpośrednio na ekran LCD, drugi bezpośrednio na niestandardowe urządzenie i jeden do 5-woltowego regulatora , a następnie łączony w kabel USB do podłączenia do Pi. Podczas badań zauważyłem, że ludzie twierdzą, że kondensatory w obwodzie przed regulatorem i po nim są obowiązkowe, aby zapobiec oscylacji prądu.

Pytanie 1: Czy ten trójdrożny podział z regulatorem to dobry pomysł, czy coś mi brakuje? Rozumiem, że regulator może potrzebować radiatora. To nie jest dla mnie problem, jeśli to konieczne.

Pytanie 2: Czy mój obwód wymaga wspomnianych kondensatorów? Jeśli tak, jaki rodzaj / jakość byłaby najlepsza? Jak dotąd niewiele wiem o kondensatorach. Również natknąłem się na ten komponent podczas czytania innego pytania / odpowiedzi tutaj; może to byłoby lepsze niż zwykły regulator?

Pytanie 3: Ktoś, kto nie jest bardzo biegły w elektronice, ale zdecydowanie lepszy ode mnie, powiedział, że łatwiej byłoby użyć jednego z tych 12-woltowych samochodowych urządzeń ładujących USB zamiast regulatora, co ma sens - USB to 5- volt world z natury i nie muszę się martwić o splot kabla USB do Pi; podłączenie adaptera samochodowego byłoby łatwe. I mam dużo miejsca na adapter samochodowy; pudełko, w które wkładam to wszystko, będzie stosunkowo puste jak na to, jak duże. Czy to dobry pomysł? Być może lepsze / łatwiejsze / bezpieczniejsze dla Pi niż użycie jednego z wcześniej połączonych regulatorów i kondensatorów połączonych z kablem USB?

Jeśli chodzi o natężenie prądu, wciąż badam, ile narysować niestandardowe urządzenie, a ekran LCD będzie musiał upewnić się, że jest wystarczający prąd. To nie będzie duży problem, chyba że coś, co przeoczam w regulatorze wymagającym znacznego natężenia prądu więcej niż daje ... ale nie sądzę, że będzie to problem. Planuję uzyskać zasilacz o natężeniu większym niż natężenie prądu, którego teoretycznie wymaga moja konfiguracja - na wszelki wypadek.

1: Tak, możesz to zrobić. Zasadniczo tak działają zasilacze. Mogą obsługiwać wiele równoległych sieci w ramach swojej obecnej pojemności. Jeśli chodzi o radiator, to zależy od regulatora, poboru prądu, temperatury otoczenia, jego wydajności itp. To nie jest proste tak lub nie.

2: Kondensatory również zależą od regulatora. Niektóre wymagają ich przez cały czas, niektóre wymagają ich tylko w zależności od warunków wejściowych lub wyjściowych, niektóre nigdy ich nie wymagają. NTE1960, z którym się łączysz, nie ma obszernego arkusza danych, ale jest bardzo podobny do LM7805. Kondensatory są prawie wymagane do stabilnego użytkowania. Ale są to regulatory liniowe. Nieefektywne i przekształcają zmarnowaną energię w ciepło. Przejście od 12 V do 5 V, powiedzmy 700 mA, co stanowi najwyższy poziom dla RPI, oznacza, że ​​12 - 5 = 7 V * 700 mA = 4,9 W energii przekształcanej w ciepło. Wymagany byłby radiator.

Regulator przełączający jest bardziej wydajny, zarówno pod względem energii, jak i ciepła. Wybrany komponent OKI-78SR to Regulator przełączający. Pokazuje, że nie potrzebowałby radiatora w tej samej sytuacji (ale nie w komorze silnika, to inna historia). Jest to również kompletny moduł, w tym kondensatory i oporniki, których potrzebuje. Byłoby lepiej.

3: Regulator samochodowy USB działałby dobrze w twoim przypadku, pod warunkiem, że jego obciążenie jest poniżej maksymalnego. Niektóre mają wartość 500 mA, niektóre mają wartość 1 A lub wyższą lub pomiędzy, ale niektóre nie są w stanie dostarczyć prądu, który powinien, więc trzeba przetestować. Model B ma pobór / ograniczenie 700mA, model A wynosi 500mA. Większość tych regulatorów USB zmienia zapasy, a do Twoich celów samochodowy adapter USB byłby dokładnie taki jak OKI-78SR . Przy 4 dolcach za OKI-78SR (plus koszty wysyłki) w porównaniu z kilkoma dolcami za samochodowy adapter USB, tak naprawdę zależy tylko od tego, co możesz zrobić łatwiej. Nawet w sprzedaży detalicznej możesz dostać przyzwoity samochód w dowolnym sklepie lub sklepie samochodowym za 10 dolców.

Możesz nawet wypatrzeć samochodowy adapter USB do płyty wewnątrz. Te rzeczy są teraz tak małe, że są mniejsze niż zapalniczki samochodowej, z etui i wielkości karty SD bez etui.

1) To, co planujesz zrobić, to dźwięk i jest powszechnie stosowany w wielu projektach z wieloma urządzeniami wymagającymi różnych napięć. W zależności od mocy może być potrzebny radiator. Liniowy regulator napięcia (np. Seria 78xx) rozproszy napięcie wejściowe - napięcie wyjściowe × pobierany prąd. Jeśli obciążenie pobiera 1Amp przy 5 V, rozpraszana moc = (12-5) × 1 = 7 W. 7W marnuje się tutaj na ciepło i będziesz potrzebował radiatora.

2) Kondensatory zmniejszą tętnienie napięcia, chyba że masz pewność, że Twoje wejście jest naprawdę dobre, wskazane jest, aby mieć te kondensatory. Kondensatory ceramiczne powinny działać dobrze.

Element, na który natrafiłeś, nazywa się zasilaczem impulsowym (SMPS). Obliczyliśmy straty 7W przy pomocy liniowego regulatora. Tracisz 58% energii wejściowej w postaci ciepła! SMPS mają znacznie wyższą wydajność. Generalnie kosztują też więcej. Biorąc pod uwagę, że używasz RPi, które może pobierać około 1A w zależności od urządzeń peryferyjnych, lepiej jest z SMPS.

3) Sprawdź moc znamionową zasilacza samochodowego USB, aby upewnić się, że może on dostarczyć wymaganą moc.