조정되지 않은 5V 전원 공급 장치에서 조정 된 5V 전원 공급 장치를 만드는 방법

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특정 단일 보드 컴퓨터 *와 수백 개의 WS2812B "스마트"RGB LED * (5V 전원으로 실행) 가 포함 된 프로젝트가 있습니다.

5 볼트 15 암페어 비 조정 전원 공급 장치가 있습니다. 조정되지 않은 전원 공급 장치로 LED에 문제가 없지만 전압을 일정하게 유지하지 않으면 사용중인 마이크로 컨트롤러에 문제가있는 경향이 있습니다.

하나의 전원에서 모두 실행하고 싶기 때문에 조정되지 않은 15A 5V 소스에서 약 1 amp의 조정 5V 전원을 생성하고 싶습니다.

이 전력 변환기를 PCB에 구축하려고하므로 사전 제작 된 보드가 아닌 구현할 수있는 디자인을 찾고 있습니다. 나의 마지막 디자인은 Pi hat이 될 것입니다. 즉 Pi의 GPIO 포트에 끼 우고 그 위에 놓입니다.

이것은 모두 수동으로 (구멍 또는 표면 장착을 통해) 납땜되므로 이상적으로 필요한 것보다 많은 부품이 필요하지 않습니다. 이것은 비용이 걱정되는 반면에 돈을 절약하려고하지는 않지만 하나입니다.

보드에 어떤 유형의 전력 변환기 회로를 구축 할 수 있습니까? 1 암페어 만 변환하면 심각한 열 문제가 발생합니까?

나는 누군가 나를 위해 이것을 설계하도록 요구하지 않고 올바른 방향으로 나를 가리 키십시오.

* WS2812B는 5050 패키지에 통합 된 '지능형'직렬 데이터 제어 LED RGB 광원입니다. 연결은 디지털 직렬 입력 및 출력 + 5V 및 접지입니다. 다리. 또한 정밀 내부 발진기와 12V 정전류 드라이브 (내부 생성)가 포함되어 있습니다. 장치는 직렬 연결 (Dout to next Din)되어 단일 직렬 연결에서 최대 1024 개의 장치와 5 미터 길이의 스트링을 사용할 수 있습니다.
자세한 내용은 여기 데이터 시트를 참조 하십시오

* 라즈베리 파이 2 B

power-supply dc-dc-converter

— HighInBC
소스

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나는 여기에 새로운 사람이므로 누가 다운 투표권을 남겼다면 다음에 더 나은 결과를 얻는 데 도움이 될 것입니다.

— HighInBC

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그들은 당신이 새롭고 Arduino / Rpi를 언급했기 때문에 이것이 쇼핑 질문이라고 잘못 생각합니다. 이 주변 사람들은 언급하는 사람을 싫어합니다. 아직 한 손으로 마이그레이션되지 않은 것에 놀랐습니다.

— 통행인

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나는 그것을 명심하고 다음에 그냥 "작은 5V 컴퓨터"라고 부릅니다.

— HighInBC

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최종 용도는 중요하지 않습니다. 동일한 전압의 조정되지 않은 변압기를 조정하는 방법에 대한 질문은 주제에 관한 것입니다.

— 통행인

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Olin 에게이 문제에 대해 너무 진지하게 언급하지 마십시오 (그러나 기술적 인 것에 대해서는 그를 완전히 주목하십시오). 이것은 그와 함께 반복되는 정치적 문제 이므로이 변명을 사용 하여이 죽은 말을 훨씬 더 많이 물리칩니다. [[:-)]] Olin의 기술적 능력에 대한 의견을 제외하고 Olin에 대해 너무 진지하게 언급하지 마십시오. -> 이상 종료 : 보류중인 재귀 루프가 감지되었습니다. || WS2812B에 대한 Olin의 의견이 정확할 수 있습니다. 또는 무작위 downvoter는 일어날 것처럼 매일 선물로 당신을 선택했을 수 있습니다.

— Russell McMahon

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XL6009 컨버터 의 데이터 시트에는 비 반전 부스트 벅 컨버터 용 데이터 시트를 포함하여 몇 가지 참조 회로도가 있습니다.

위 공식에 따라 R2를 3.0K 저항으로 교체하여 12V 대신 5V를 출력하도록 조정해야합니다. 입력 범위는 출력 전압 및 전류에 따라 달라 지므로 조정되지 않은 5V 소스는 5V 조정 된 출력 범위 내에 있어야합니다.

— 드미트리 그리고 리 예프
소스

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XL6009의 데이터 시트에 따르면 입력 전압의 범위는 5V-32V입니다. 조정되지 않은 5V 전원이 5V 아래로 떨어지면 문제가되지 않습니까?

— HighInBC

1

실제로 공정한 발언. 이 칩을 Li-Ion과 함께 입력으로 (3.7 ~ 4.2V) 문제없이 사용 했는데 , 예 를 들어이 사이트 는 XL6009 기반 의 부스트 컨버터 가 3V 이상에서 작동 한다고 주장 하지만 사양이이를 보증하지는 않습니다.

— Dmitry Grigoryev

1

나는 하루 종일 사양보다 현실을 취할 것입니다.

— HighInBC

최소한 XL6009의 절대 최대 정격은 5V 미만으로 떨어지지 않는 것이 좋습니다. 그래도 청구 된 효율이나 전체 4A 스위칭 전류를 얻지 못할 수 있습니다. 언급 해 주셔서 감사합니다. 사양의이 라인을 간과했습니다.

— Dmitry Grigoryev

다른 솔루션은 조정되지 않은 5v 1A 및 조정되지 않은 5v 15A를 제공하기 위해 조정 회로를 조정되지 않은 전원에 추가하는 것일 수 있습니다. 규제되지 않은 5v의 소스를 "탭"합니다.

— Guill

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당신이 원하는 것은 "비 반전 벅-부스트 컨버터"입니다. 이를 달성 할 수있는 스위치 모드 변환기의 몇 가지 토폴로지가 있습니다.

불행히도 이들 모두는 간단한 벅 컨버터 (스텝 다운 만) 또는 부스트 컨버터 (스텝 업만)보다 복잡합니다.

빠른 Google에서 옵션을 비교하는 Ti 앱 노트를 발견했습니다. http://www.ti.com/lit/an/slyt584/slyt584.pdf

내셔널 세미 컨덕터에는 웹 벤치 (webbench)라는 온라인 툴이있어 이러한 것들을 설계 할 수 있습니다. 내가 찾은 단점은 납땜 할 PITA 인 부품을 선택하는 것입니다.

— 피터 그린
소스

+1 이것은 좋은 정보입니다. 할 일이 조금 있습니다.

— HighInBC

1

내셔널 세미 컨덕터가 더 이상 없다는 것을 알려 드리겠습니다. 그들은 얼마 전에 TI에 의해 매입되었습니다. 실제로 www.ti.com 웹 사이트에서 호스팅되는 WebBebch 디자인 도구를 찾을 수 있습니다.

— Michael Karas

나는 그것이 올바른 방향으로 나를 가리키는 것처럼 보이기 때문에이 대답을 받아 들였습니다.

— HighInBC

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5V로 선형 레귤레이션 할 수있을 정도로만 부스트하는 것을 고려할 수있다. 효율성이 떨어지고 실용적이지는 않지만 최소한 합계를 수행해야합니다.

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선형 레귤레이터가 뒤 따르는 부스트 컨버터는 sepic 또는 듀얼 스위치 벅 부스트 컨버터와 전체적으로 유사한 복잡성을 갖는다. 그래서 나는 많은 점을 알지 못합니다.

— 피터 그린

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10 달러 미만의 작은 부스트 벅 컨버터를 구입할 수있는 이유는 무엇입니까? 내가 가진 오히려 긍정적 인 경험이 이 일을 . 작고 프로파일이 적으며 납땜하기가 쉽습니다 (코너에 4 개의 구멍, 2 개는 입력, 2 개는 출력) :

참고로,이 물건의 크기는 44x21x13mm이므로 사용자 정의 PCB와 RPi 사이에 잘 맞을 수 있습니다.

— 드미트리 그리고 리 예프
소스

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앞서 언급했듯이 폼 팩터에 맞는 PCB를 제작 중입니다. 그래도 보드에서 구성 요소와 디자인을 확실히 사용할 수 있습니다.

— HighInBC

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그가 미리 만들어진 보드를 찾고 있지 않다는 질문에 명확하게 언급되어있는 이유는 무엇입니까? 그가 말하지 않더라도-이것은 어떤 식 으로든 질문에 대답하지 못합니다. 사람들은 쇼핑 권장 사항이 아닌 학습을위한 스택 교환을 읽고 전자 제품을 읽습니다 . 대답이 아님 (문의하지 않은 보드에는 질문이 구체적으로 "아니오"라고 명시되어 있기 때문에)

— ScienceSamovar

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링크의 변환기 가격이 너무 비싸다는 사실은 말할 것도없이, 동일한 (같은 제조업체 에서조차) 동일한 변환기를 훨씬 더 저렴하게 찾을 수 있습니다 (각 $ 3 정도)

— ScienceSamovar

이 사전 제작 된 보드를 맞춤형 PCB에 쌓을 수없는 이유는 무엇입니까? 휠을 재 설계하는 대신 나머지 설계에 집중하면서 컨버터로 처리 할 수 없습니까? 결국, 그것은 당신의 선택입니다.

— Dmitry Grigoryev

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@DmitryGrigoryev, 요점은 그것을 수행하는 방법을 배우고 추가 기술에 이러한 기술을 적용하는 것이기 때문에 (예를 들어 생산에가는 생산에서는 이런 종류의 것을 사용할 수 없습니다). 물론 사전 제작 된 보드와 사전 작성된 코드를 모두 사용할 수 있지만 결국 회로가 정확히 무엇을하는지 거의 알지 못하고 큰 모듈 만 알 수 있습니다. 어쨌든 요점이 아닙니다. 제 요점은 사람이 회로를 만들고 계산하는 방법을 묻는다면 상점에 연결하고 "걱정하지 말고 그냥 사십시오"라고 말하는 것이 학습을 방해하지 않는 것입니다.

— ScienceSamovar

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2012-2013 년 라즈베리 파이는 "5V 조정"이 필요하여 부팅에 4.88 ~ 5.02V가 필요하고 작동을 계속하려면> 4.4V가 필요하다고 광고되었습니다. 15A 주 전원 공급 장치가 때때로 5.02V를 초과 할 수 있으므로 신뢰할 수 없습니다.

녹색 LED가 항상 켜져있는 것을 견딜 수 있다면, 일부는 4.9V에서 rPi와 평행 한 녹색 쌍을 가진 '오버 플로우'로 사용할 수 있습니다. 5.2V. 15A 전원 공급 장치에서 녹색 LED 쌍만으로 구성된 "오버플로 레귤레이터"보드에 2Amp 정격 케이블 길이를 연결하고 5.2V에서 Amp를 덤프 할 수있을 정도로 충분하지만 일반적으로 훨씬 적게 사용해야합니다. rPi가 꺼진 상태에서이 보드의 5V에 가깝게 고정됩니다. 필요한 경우 더 긴 2A 공급 케이블 (저항을 위해)을 사용하십시오. 조정되지 않은 15A 공급 장치의 종류에 따라 "오버 플로우 레귤레이터"보드에 지방 커패시터가 필요할 수도 있습니다. 조정되지 않은 정류 된 5V rms (최악의 조정되지 않은 종류 중 하나)에서

다음으로이 보드에서 파이의 "0"및 "+5"라인까지 충분한 길이의 2A 정격 와이어가 필요합니다. 스위치가 있고이 공급 리드에서 1/20 ~ 1/8 ohm을 목표로합니다. (대부분의 멀티 미터는 제대로 측정되지 않습니다). rPi를 켜면 녹색이 눈에 띄게 어두워지고 rPi에서 4.9V가 안정적으로 유지됩니다.

여기와 rPi 포럼에 TP1과 TP2 사이의 측정 된 전압을 4.9Volts ( "5"로 알려짐)가 필요할 것으로 예상되는 곳에 게시하십시오.

— 메피스토
소스

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전압을 조절하기 위해 LED를 사용하는 것은 가장 전문적이지 않습니다. LED가 예열되면 결과 전압이 시간이 지남에 따라 많이 표류합니다. 또한 완벽하게 좋은 LED를 낭비합니다.

— Dmitry Grigoryev

제너 다이오드가 훨씬 더 적합합니다.

— Stefan Paul Noack

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@ noah1989 네,하지만 2A를 안정화하려면 많은 것들이 필요하므로 트랜지스터를 추가하고 선형 레귤레이터를 만들어야합니다. 그런 다음 입력 전압이 5V보다 낮을 수 있으므로 부스트 컨버터를 추가하십시오. 결국, 결국 부스트 벅 컨버터를 얻게 될 것입니다 (개인적으로가 아니라이 접근법을 따르려고하는 사람 만).

— Dmitry Grigoryev