Mój Raspberry Pi traci moc podczas gwałtownego wzrostu

Mam samochód RC . Akumulator zapewnia zasilanie ESC, a następnie ESC dostarcza 6 V z powrotem do odbiornika. Zamiast odbiornika mam Raspberry Pi, który wykorzystuje 6 V, obniża go do 5 V i zapewnia zasilanie Raspberry Pi.

Problem

Za każdym razem, gdy idziemy z pełną mocą *, brakuje napięcia i Raspberry Pi wydaje się mocno resetować.

* Przez pełną moc rozumiemy bezpośrednio do 100% i nie w zakresie od 0-100

Nie jestem ekspertem w dziedzinie obwodów elektrycznych, ale niektóre z sugestii to zastosowanie kondensatora, aby zapewnić brakujące 5 V w międzyczasie. Jak zapobiec śmierci Raspberry Pi w przypadku pełnej mocy?

Ponieważ korzystasz bezpośrednio z baterii, powiedziałbym, że bezpiecznie jest dodać tyle odsprzęgania (innymi słowy, ograniczenia mocy wejściowej), jak to możliwe, ponieważ jedyny prawdziwy minus (który moim zdaniem jest istotny dla twojej konfiguracji) duża pojemność ma zwiększony prąd rozruchowy (ponieważ kondensator naturalnie działa jako zwarcie podczas ładowania).

W niektórych okolicznościach należy jednak unikać wysokiego poboru prądu związanego z nadmiernym odsprzęganiem podczas pierwszego uruchomienia. Przykładem jest użycie konwertera przełączającego do podwyższenia / obniżenia napięcia. Jeśli konwerter ma wbudowane zabezpieczenie nadprądowe (i nie ma funkcji wolnego rozruchu), zwarcie spowodowane przez nienaładowane pokrywy spowoduje, że konwerter zatoczy się (rozruch, przetężenie i ponowne uruchomienie) i nigdy nie osiągnie w pełni celu Napięcie. Ponieważ jednak korzystasz bezpośrednio z akumulatora, nie powinno to stanowić problemu, ponieważ akumulator może być napędzany znacznie powyżej jego znamionowej pojemności prądowej (przez krótki czas).

Kolejną rzeczą do zapamiętania jest to, że ponieważ na twoich szynach zasilania (kondensatorach) istnieje duży magazyn energii, system może chwilę rozładować (po wyłączeniu). Innymi słowy, Twoje Pi będzie prawdopodobnie działać przez kolejne 30 sekund (w zależności od dodanej pojemności) lub mniej więcej po odłączeniu głównej baterii.

Wreszcie, zawsze staraj się dodawać kondensatory o wartości znamionowej co najmniej dwa razy większej niż napięcie robocze (na przykład, jeśli masz akumulatory 6 V, spróbuj uzyskać zaślepki 16 V). Silniki, które bardzo szybko odwracają swój kierunek, mogą indukować dostatecznie duże skoki napięcia z powrotem do systemu i powodować wybuch czapek (mam nadzieję, że sterownik silnika ma wystarczającą liczbę diod mocujących).

Powiedziałbym, że pojedyncza nasadka elektrolityczna 1000 uF byłaby wystarczającym odsprzęgnięciem. Jeśli twoje Pi nadal się zaciera, myślę, że bardziej odpowiednią przyczyną byłoby to, że twoje baterie nie byłyby w stanie dostarczyć wymaganego prądu. Pamiętaj, że powodem, dla którego Pi uruchamia się ponownie (lub brązuje), jest spadek napięcia zasilania, ponieważ akumulatory nie są w stanie dostarczyć prądu wymaganego przez silniki. Dodanie kondensatorów pomoże w skokach prądów (takich jak przyspieszenie silników), ale oczywiście nie rozwiąże długoterminowego poboru wysokiego prądu.

Wygląda na to, że występuje „przerwa w dostawie prądu” spowodowana, gdy nadmierny pobór prądu z akumulatora powoduje spadek napięcia zasilania. Wynika to z faktu, że baterie mają rezystancję wewnętrzną (inaczej impedancję wyjściową ).

$0.2\Omega$

Kondensator opóźnia ten efekt, ale tak naprawdę potrzebujesz regulatora napięcia - wiele z nich jest dostępnych w pakiecie układu scalonego (IC). Niektóre regulatory napięcia zwiększają napięcie, gdy są niewystarczające, ale najprościej obniżają napięcie zasilania do napięcia wymaganego przez element taki jak RPi (w takim przypadku napięcie akumulatora należy zwiększyć, aby nigdy nie spadło poniżej 5 V przy pełnym silniku Załaduj).

Alternatywnie możesz użyć osobnego zestawu baterii dla RPi. Jest to powszechne rozwiązanie dla robotów mobilnych, ponieważ zapewnia, że ​​gdy robot zostanie unieruchomiony z powodu braku zasilania, komunikacja radiowa z komputerem pokładowym nie zostanie utracona.

Muszę zgodzić się z pozostałymi dwiema odpowiedziami, jednak głównym problemem jest to, że nie masz wystarczającego napięcia w swoim regulatorze (z twojego komentarza do Iana wynika, że ​​używasz regulatora Pololu D15V35F5S3). Jeśli odwołujesz się do opisu produktu Pololu D15V35F5S3 , na dole znajdziesz następujący wykres:

Patrząc na czerwoną linię dla wyjścia 5 V: Uwaga dla wszystkich prądów większych niż zero, napięcie zaniku jest większe niż 1 V. (Minimalne napięcie wejściowe niezbędne do uzyskania wyjściowego napięcia 5 V wynosi 5 V + napięcie zaniku). Im więcej prądu jest pobierane przez obciążenia 5 V (Pi), tym większy jest zanik napięcia. Problem spotęgowany jest przez jakikolwiek spadek napięcia w źródle 6V z powodu skoków prądu (patrz odpowiedź Iana).

Potrzebujesz albo wyższego napięcia wejściowego, niższego regulatora zaniku (może to być trudne i niewystarczające), innego regulatora (buck-boost) lub innego źródła zasilania dla Pi.