การใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า 5v - จำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุ? ตัวเลือกที่ดีกว่า

ฉันยังใหม่กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ฉันกำลังเรียนรู้เมื่อฉันไปและฉันไม่พบคำตอบที่ฉันต้องการ เมื่อพูดถึงการเขียนโปรแกรมฉันไม่กลัวความผิดพลาดที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ฉันไม่ต้องการซื้อชิ้นส่วนอีกต่อไปเพราะฉันทอดมัน!

ฉันกำลังพยายามสร้างบางสิ่งที่มีส่วนประกอบที่แตกต่างกันสามอย่าง: หน้าจอ LCD ขนาด 4.3 นิ้ว, โวลต์ราสเบอร์รี่ Pi ขนาด 5 โวลต์และอุปกรณ์กำหนดเองขนาด 12 โวลต์ ฉันมีความคิดว่าฉันสามารถแยกพลังงานออกได้ฉันต้องการสามวิธีจากแหล่งจ่ายไฟ 12 โวลท์: หนึ่งโดยตรงไปยังหน้าจอ LCD, อีกโดยตรงไปยังอุปกรณ์ที่กำหนดเองและอีกหนึ่งเป็น5 โวลต์ควบคุมหลังจากนั้น splicing เป็น สาย USB ที่จะเสียบเข้ากับ Pi ในขณะที่ฉันกำลังทำการวิจัยฉันสังเกตเห็นว่ามีคนพูดว่าตัวเก็บประจุในวงจรก่อนและหลังตัวควบคุมมีผลบังคับใช้เพื่อป้องกันกระแสไม่ให้สั่น

คำถามที่ 1:การแยกสามทางนี้กับเครื่องปรับเสียงเป็นความคิดที่ดีหรือไม่ ฉันเข้าใจว่ามีศักยภาพที่จะต้องใช้ฮีทซิงค์บนตัวควบคุม นั่นไม่ใช่ปัญหาสำหรับฉันหากจำเป็น

คำถามที่ 2:วงจรของฉันต้องการตัวเก็บประจุดังกล่าวหรือไม่? ถ้าเป็นเช่นนั้นชนิดใด / คุณภาพจะดีที่สุด? ฉันรู้เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับตัวเก็บประจุ นอกจากนี้ฉันเจอองค์ประกอบนี้ในขณะที่อ่านคำถาม / คำตอบอื่นที่นี่; บางทีนี่อาจจะดีกว่าตัวควบคุมแบบปกติ?

คำถามที่ 3:ใครบางคนที่ไม่เชี่ยวชาญด้านอิเล็กทรอนิกส์มาก แต่ดีกว่าฉันอย่างแน่นอนว่ามันอาจจะง่ายกว่าที่จะใช้อุปกรณ์ชาร์จ USB รถยนต์ 12 โวลต์แทนการใช้เครื่องควบคุม โวลต์โลกโดยธรรมชาติและฉันไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับการต่อสายเคเบิล USB สำหรับ Pi; เดินสายไฟขึ้นอะแดปเตอร์รถจะเป็นเรื่องง่าย และฉันมีพื้นที่เหลือเฟือที่จะอนุญาตให้ใช้อะแดปเตอร์ในรถยนต์ กล่องที่ฉันใส่ทั้งหมดนี้จะค่อนข้างว่างเปล่าสำหรับขนาดที่ใหญ่ นี่เป็นความคิดที่ดีไหม อาจดีกว่า / ง่ายกว่า / ปลอดภัยกว่าสำหรับ Pi มากกว่าการใช้ตัวควบคุมและตัวเก็บประจุแบบ beforelinked ทั้งคู่กับสายเคเบิล USB?

สำหรับจำนวนแอมแปร์ฉันยังคงค้นคว้าจำนวนอุปกรณ์ที่กำหนดเองและหน้าจอ LCD จะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีกระแสไฟเพียงพอ นั่นจะไม่เป็นปัญหาใหญ่เว้นแต่ว่ามีบางสิ่งที่ฉันมองเห็นเกี่ยวกับเครื่องปรับลมที่ต้องการจำนวนแอมแปร์มากกว่าที่ให้ออกมา ... แต่ฉันไม่คิดว่ามันจะเป็นปัญหา ฉันวางแผนที่จะรับ PSU ด้วยจำนวนแอมแปร์ที่ดีกว่าการตั้งค่าตามหลักวิชาของฉัน - ในกรณี

1: ใช่คุณสามารถทำได้ โดยพื้นฐานแล้วนั่นเป็นวิธีการที่แหล่งจ่ายไฟทำงาน พวกเขาสามารถจัดการเครือข่ายแบบขนานหลายเครือข่ายภายในขีดความสามารถปัจจุบันของพวกเขา สำหรับฮีทซิงค์นั้นขึ้นอยู่กับเครื่องปรับลมกระแสไฟฟ้าอุณหภูมิแวดล้อมประสิทธิภาพของมัน ฯลฯ มันไม่ง่ายเลยใช่หรือไม่ใช่

2: ตัวเก็บประจุขึ้นอยู่กับตัวควบคุมเช่นกัน บางคนต้องการพวกเขาตลอดเวลาบางคนต้องการเพียงพวกเขาขึ้นอยู่กับเงื่อนไขอินพุตหรือเอาต์พุตบางคนไม่ต้องการพวกเขา NTE1960 ที่คุณลิงก์ไม่มีแผ่นข้อมูลที่กว้างขวาง แต่ค่อนข้างคล้ายกับ LM7805 ตัวเก็บประจุนั้นค่อนข้างจำเป็นสำหรับการใช้งานที่มั่นคง แต่นี่คือหน่วยงานกำกับดูแลเชิงเส้น ไม่มีประสิทธิภาพและพวกมันเปลี่ยนพลังงานที่สูญเปล่าไปเป็นความร้อน ไปจาก 12v ถึง 5v ที่ 700mA ซึ่งเป็นระดับสูงสุดของ RPI นั่นหมายถึง 12 - 5 = 7v * 700mA = 4.9 วัตต์ของพลังงานที่ถูกแปลงเป็นความร้อน ฮีทซิงค์จะต้อง

ตัวควบคุมการสลับมีประสิทธิภาพมากขึ้นทั้งในด้านพลังงานและความร้อน ส่วนประกอบ OKI-78SR ที่คุณเลือกคือ Switching Regulator มันแสดงให้เห็นว่ามันไม่จำเป็นต้องใช้ฮีทซิงค์ในสถานการณ์เดียวกัน (ไม่ใช่ในห้องเครื่องนั่นเป็นเรื่องที่ต่างออกไป) นอกจากนี้ยังเป็นโมดูลที่สมบูรณ์รวมถึงตัวเก็บประจุและตัวต้านทานที่ต้องการ มันน่าจะดีกว่า.

3: ตัวควบคุม USB ในรถยนต์จะทำงานได้ดีสำหรับกรณีของคุณตราบใดที่การวาดบนมันอยู่ในระดับสูงสุด บางส่วนเป็น 500mA, บางส่วนเป็น 1A หรือดีกว่าหรืออยู่ในระหว่าง แต่บางอย่างไม่สามารถระบุปริมาณของกระแสที่ระบุว่าควรดังนั้นคุณจะต้องทดสอบ โมเดล B มีการวาด / ขีด จำกัด 700mA รุ่น A คือ 500mA ส่วนใหญ่ของหน่วยงานกำกับดูแล USB เหล่านี้จะเปลี่ยนวัสดุและเพื่อวัตถุประสงค์ของอะแดปเตอร์ USB รถจะเหมือน OKI-78SR ที่ 4 bucks สำหรับ OKI-78SR (บวกค่าจัดส่ง) เมื่อเปรียบเทียบกับ bucks สองสามอันสำหรับอะแดปเตอร์ USB ในรถยนต์มันขึ้นอยู่กับว่าคุณจะไปไหนง่ายขึ้น แม้แต่ร้านค้าปลีกคุณสามารถซื้อรถยนต์ที่มีคุณภาพในร้านสะดวกซื้อหรือร้านขายรถยนต์ได้ 10 เหรียญ

คุณสามารถแม้กระทั่งไส้ในรถยนต์อะแดปเตอร์ USB สำหรับบอร์ดภายใน สิ่งเหล่านั้นเล็กมากตอนนี้พวกมันเล็กกว่าบุหรี่ในรถที่เบากว่าด้วยเคสและขนาดของการ์ด SD ที่ไม่มีตัวเคส

1) สิ่งที่คุณวางแผนจะทำคือเสียงและมักใช้ในหลาย ๆ โครงการที่มีอุปกรณ์หลายตัวที่ต้องการแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับกำลังไฟฟ้าที่คุณอาจจะหรืออาจไม่ต้องการการระบายความร้อน ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น (เช่นชุดที่ 78xx) จะกระจายแรงดันไฟฟ้าขาออก - แรงดันไฟฟ้าขาออก×กระแสออกมา หากโหลดของคุณดึง 1Amp ที่ 5V กำลังงานจะลดลง = (12-5) × 1 = 7W 7W กำลังสิ้นเปลืองเพราะความร้อนและคุณจะต้องใช้ฮีทซิงค์

2) ตัวเก็บประจุจะลดแรงกระเพื่อมในแรงดันไฟฟ้าเว้นแต่คุณจะแน่ใจว่าอินพุตของคุณดีจริง ๆ ขอแนะนำให้มีตัวเก็บประจุเหล่านี้ ตัวเก็บประจุเซรามิกควรทำงานได้ดี

ส่วนประกอบที่คุณเจอเรียกว่าแหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์ (SMPS) เราคำนวณการสูญเสีย 7W ด้วยตัวควบคุมเชิงเส้น คุณกำลังสูญเสียพลังความร้อนของคุณเป็น 58%! SMPS มีประสิทธิภาพที่สูงกว่ามาก โดยทั่วไปแล้วพวกเขาก็มีราคาสูงกว่าเช่นกัน เมื่อพิจารณาว่าคุณกำลังใช้งาน RPi ซึ่งสามารถดึงประมาณ 1A ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ต่อพ่วงคุณจะดีกว่าด้วย SMPS

3) ตรวจสอบระดับพลังงานของแหล่งจ่ายไฟ USB ในรถยนต์เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถจ่ายพลังงานที่ต้องการได้