Wie reduziere ich Spannung und Strom in einer DC-Anwendung?

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Hintergrund

Ich baue derzeit einen RC- Multikopter , der eine 11,1 V 20 C 2200 mAh LiPo-Batterie als Hauptstromversorgung verwendet. Dies ist in Ordnung, um die Regler und Motoren anzutreiben. Ich benötige jedoch auch eine 5 V / 2 A-Stromquelle, um eine Platine zu betreiben, die mit einem Arduino-Projekt beladen ist, das aus digitalen Sensoren, GPS, LED-Controllern usw. besteht.

Frage

Wie stelle ich die richtige Spannung (5 V) und den richtigen Mindeststrom (2 A) aus der Primärquelle (11,1 V / 20 C) her? Ist es so einfach wie die Berechnung eines korrekten Widerstandswertes oder sollte ich etwas anderes tun? Ich möchte meine Sensoren nicht braten!

Matt Cashatt
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abdullah kahraman
Ups, es ist 2,5 MHz. Schau es dir noch nicht an.
Abdullah Kahraman
Aha! Ich habe einen großartigen IC für dich gefunden: LM20323 !
Abdullah Kahraman

Antworten:

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Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Spannungsreglern: linear und schaltend . Linien sind schlecht: Wenn Ihre 5 V 2 A benötigen, werden auch 2 A vom 11-V-Eingang entnommen, und die Differenz 6 V x 2 A = 12 W steigt in der Hitze.

Du brauchst einen Switcher. Da Sie von einer höheren zu einer niedrigeren Spannung wechseln, ist dies ein Abwärtswandler . (Eine niedrigere bis höhere Spannung wird als Boost bezeichnet .) Buck-Wandler können Wirkungsgrade von mehr als 90% erreichen, dann beträgt die Verlustleistung weniger als 1 W. Hier finden Sie eine Auswahl von Schaltern, die Ihren Anforderungen entsprechen.

Für maximale Effizienz würde ich vorschlagen, dass Sie den Spannungsregler NPC1117 vom Arduino entfernen (ich beziehe mich auf den Uno, andere Arduinos haben einen ähnlichen linearen Regler) und den Ausgang des Umschalters direkt mit dem 5-V-Netz verbinden. Andernfalls müssten Sie mindestens 6 V liefern und verlieren 800 mW im Regler NPC1117 (dieser kann maximal 800 mA liefern).

Versuchen Sie nach Möglichkeit, so viel wie möglich mit niedrigeren Spannungen wie 3,3 V zu betreiben. Ein Umschalter, der von 11 V auf 3,3 V umschaltet, hat einen geringeren Wirkungsgrad als einer, der auf 5 V umschaltet, aber Sie werden durch weniger Verlustleistung bei 3,3 V gewinnen Geräte. Ich denke sogar (nicht überprüft!), Dass Arduino mit 3,3 V ausgeführt werden kann.

stevenvh
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Danke wie immer stevenvh! Übrigens: Ich verwende das Arduino selbst nicht. Ich habe eine Platine mit ATMega328-, Xtal-, Caps- und SPI-Pins hergestellt, damit ich sie bei Bedarf erneut flashen kann. Jetzt brauche ich nur noch einen Abwärtswandler zwischen meiner Batterie und den Stromschienen auf der Platine. Danke noch einmal!
Matt Cashatt
@Matthew - Das Vergnügen liegt ganz bei mir! :-) Erfolg!
stevenvh
Ich habe einen Abwärtswandler bestellt, aber in der Zwischenzeit habe ich ein altes Ladegerät für Gleichstrom-Mobiltelefone aus meinem Auto ausgeschlachtet und die winzige Platine verwendet, um die LiPo-Spannung auf perfekte 5 V zu senken !!
Matt Cashatt
@Matthew - Großartig! Welchen Konverter wirst du verwenden?
Stevenvh
Nur diese billige habe ich bei ebay gefunden: cgi.ebay.com/ws/…
Matt Cashatt