Raspberry Pi ของฉันกำลังสูญเสียพลังงานไป


11

ฉันมีรถRC แบตเตอรี่ให้กำลังแก่ESCจากนั้น ESC ให้ 6 โวลต์กลับไปที่ตัวรับสัญญาณ แทนที่จะเป็นผู้รับฉันมี Raspberry Pi ซึ่งใช้ 6 V ก้าวลงไปที่ 5 V และให้กำลังแก่ Raspberry Pi

ปัญหา

ทุกครั้งที่เราใช้กำลังเต็มที่ * จะไม่มีแรงดันไฟฟ้าและ Raspberry Pi ดูเหมือนจะรีเซ็ตยาก

* ด้วยกำลังเต็มที่เราหมายถึง 100% โดยตรงและไม่อยู่ในช่วง 0-100

ฉันไม่ได้เป็นผู้เชี่ยวชาญในวงจรไฟฟ้า แต่ข้อเสนอแนะบางอย่างคือการใช้ตัวเก็บประจุเพื่อให้หายไป 5 V ในระหว่างกาล ฉันจะป้องกันไม่ให้ราสเบอร์รี่ Pi ตายในกรณีที่พลังงานเต็ม?


สงสัยว่าปัญหาคือ "กำลังเต็ม" ใช้กระแสไฟฟ้ามากเกินไปดังนั้นแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟจึงยุบตัวทำให้เกิดสีน้ำตาลออกมา คุณไม่ได้พูดในสิ่งที่คุณกำลังใช้ "ก้าวลงไปที่ 5V" เช่นกัน
— Andrew

แต่ในทั้งสองกรณีนี่เป็นเส้นแบ่งเขต (ถ้าไม่จบ) สำหรับการปิดหัวข้อที่นี่ ... !
— Andrew

ทางออกที่ง่ายที่สุดคือใช้แบตเตอรี่แยกต่างหากสำหรับ PI
— dm76

คำตอบ:


5

เนื่องจากคุณกำลังใช้งานโดยตรงจากแบตเตอรี่ฉันจะบอกว่ามันปลอดภัยที่จะเพิ่ม decoupling ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เนื่องจากข้อเสียจริงเท่านั้น (ที่ฉันคิดว่าเกี่ยวข้องกับการตั้งค่าของคุณ) จำนวนมากของความจุจะเพิ่มขึ้นในปัจจุบันเร่งด่วน (เนื่องจากตัวเก็บประจุทำหน้าที่เป็นลัดวงจรระหว่างการชาร์จ)

ในบางสถานการณ์อย่างไรก็ตามการหลีกเลี่ยงการวาดกระแสสูงที่เกี่ยวข้องกับการแยกส่วนเกินมากเกินไปในระหว่างการเริ่มต้นครั้งแรกควรหลีกเลี่ยง ตัวอย่างคือเมื่อคุณใช้ตัวแปลงสวิตช์เพื่อเลื่อนแรงดันขึ้น / ลง หากตัวแปลงนั้นมีการป้องกันกระแสเกิน (และไม่มีคุณสมบัติการสตาร์ทช้า) การลัดวงจรที่เกิดจากการคลายประจุจะทำให้ตัวแปลงนั้นซวนเซ แรงดันไฟฟ้า. อย่างไรก็ตามเนื่องจากคุณกำลังใช้งานจากแบตเตอรี่โดยตรงจึงไม่น่าเป็นปัญหาเนื่องจากแบตเตอรี่สามารถขับเคลื่อนได้เหนือระดับความจุปัจจุบัน (สำหรับช่วงเวลาสั้น ๆ )

อีกสิ่งที่ต้องจำก็คือเนื่องจากมีร้านค้าพลังงานขนาดใหญ่ทั่วรางไฟฟ้าของคุณ (ตัวเก็บประจุ) ระบบอาจใช้เวลาสักครู่ในการปลดปล่อย (หลังจากถูกปิด) กล่าวอีกนัยหนึ่ง Pi ของคุณอาจทำงานต่อไปอีก 30 วินาที (ขึ้นอยู่กับความจุที่คุณเพิ่ม) หรือหลังจากที่คุณถอดแบตเตอรีหลักออก

สุดท้ายให้ลองเพิ่มตัวเก็บประจุที่ได้รับการจัดอันดับอย่างน้อยสองเท่าของแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของคุณ (ตัวอย่างเช่นหากคุณมีแบตเตอรี่ 6V ลองรับ 16V แคป) มอเตอร์ที่หมุนทิศทางของพวกเขาอย่างรวดเร็วอาจทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่พอสมควรกลับเข้าสู่ระบบของคุณและทำให้หมวกของคุณเกิดการระเบิด (หวังว่าคนขับมอเตอร์ของคุณจะมีไดโอดจับยึดที่เพียงพอ)

ฉันจะบอกว่าฝาไฟฟ้าอิเล็กโทรไลต์ 1,000 ยูเอฟจะดีกว่าการแยกตัวออกเพียงพอ หาก Pi ของคุณยังคงเป็นสีน้ำตาลฉันคิดว่าสาเหตุที่เหมาะสมกว่านั้นก็คือแบตเตอรี่ของคุณไม่สามารถจ่ายกระแสไฟที่ต้องการได้ โปรดจำไว้ว่าเหตุผลที่คุณ Pi เริ่มต้นใหม่ (หรือบราวนิ่ง) เกิดจากแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟลดลงเนื่องจากแบตเตอรี่ไม่สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าที่มอเตอร์ต้องการได้ การเพิ่มตัวเก็บประจุจะช่วยให้เกิดกระแสไฟกระชาก (เช่นมอเตอร์เร่งความเร็ว) แต่เห็นได้ชัดว่าจะไม่แก้ปัญหาการดึงกระแสสูงในระยะยาว


เฮ้ขอบคุณ! ตัวเก็บประจุขนาด 1000 ยูเอฟ 50 โวลต์จะดีหรือไม่? ฉันรู้ว่าคุณบอกว่าได้รับสองเท่า แต่ฉันคิดว่าการเพิ่มเป็นสองเท่าหรือมากกว่านั้นก็โอเคและถ้าเป็นเช่นนั้นประจุจะไม่ซ้อนกันจนกว่าจะถึง 50V และจะไม่ปล่อยประจุที่ 50V หรือติดกับ 6V
— HAL9000

1
แน่นอนว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใหญ่กว่าดีกว่า พิกัดแรงดันไฟฟ้าจะมีผลกับขนาดทางกายภาพของฝาปิดยิ่งแรงดันไฟฟ้าสูงขึ้นเท่าใดฝาก็ยิ่งใหญ่ขึ้น คะแนนแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุระบุถึงแรงดันไฟฟ้าที่ตัวเก็บประจุสามารถดำเนินการได้อย่างปลอดภัยไม่ใช่ค่าแรงดันไฟฟ้าที่ตัวเก็บประจุจะถูกชาร์จ (ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าอินพุตของคุณ) กล่าวอีกนัยหนึ่งถ้าแรงดันไฟฟ้าของคุณเป็น 6V ตัวเก็บประจุจะไม่ชาร์จเกิน 6V (เช่นไม่ใช่แรงดันไฟฟ้า)
— EDDY74

การใช้ตัวเก็บประจุแบบขนานมันจะคายประจุด้วยโหลดมอเตอร์ มันอาจจะได้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าการใส่ไดโอดและตัวเก็บประจุ แต่สิ่งนี้จะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าตกที่ตัวเก็บประจุดังนั้นแรงดันไฟฟ้าตกไปข้างหน้าต่ำจึงเป็นสิ่งสำคัญ
— Diego C Nascimento

5

ดูเหมือนว่าคุณกำลังประสบกับ "สีน้ำตาลหมด" เกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่มากเกินไปทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลง เพราะนี่คือความจริงที่ว่าแบตเตอรี่มีความต้านทานภายใน (aka ต้านทานเอาท์พุท )

ความต้านทานภายใน

0.2Ω

ตัวเก็บประจุจะหน่วงเวลาผลกระทบนี้ แต่สิ่งที่คุณต้องการคือตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า - มีหลายตัวในแพ็คเกจวงจรรวม (IC) ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าบางตัวจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเมื่อไม่เพียงพอ แต่ส่วนใหญ่จะลดแรงดันไฟฟ้าให้กับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการโดยส่วนประกอบเช่น RPi ของคุณ (ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ของคุณจะต้องเพิ่มขึ้น โหลด)

หรือคุณสามารถใช้แบตเตอรี่แยกต่างหากสำหรับ RPi นี่เป็นวิธีแก้ปัญหาทั่วไปสำหรับหุ่นยนต์มือถือเนื่องจากจะทำให้มั่นใจได้ว่าเมื่อหุ่นยนต์ถูกตรึงเนื่องจากไม่มีพลังงานการสื่อสารทางวิทยุกับพีซีออนบอร์ดจะไม่สูญหาย


IC มาจากไหน? ขออภัยไม่ดีกับตัวย่อและ google spurts ออกมากสิ่งสำหรับ "IC"
— HAL9000

วงจรรวมหรือชิปเป็นต้นตระกูลTPS ของ Texas Instrumentsเป็นตัวอย่างของตัวแปลงสวิตชิ่งยอดนิยมที่มีอยู่ในตลาด
— EDDY74

เรามีแรงดันไฟฟ้าลงแล้ว ( goo.gl/8YviO4 ) ซึ่งแปลงอินพุตของ 6V เป็น 5V ดังนั้น V ที่เข้าสู่ Pi ก็มากเกินพอที่มันจะดูดมากกว่าที่มันต้องการบางทีการแทนที่ ESC เพื่อจัดการกับพลังงานที่เต็มกำลังอาจเป็นความคิดที่ดี หรือแบตเตอรี่ V สูงจะช่วยได้อย่างไร
— HAL9000

ฉันได้อัปเดตคำถามด้วย "ความต้านทานภายใน" เล็กน้อยซึ่งจะช่วยตอบคำถามของคุณ แบตเตอรี่แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นอาจช่วยป้องกันปัญหาที่คุณเห็นหากปัญหาเกิดจากภาระงานหนัก โปรดทราบว่าคุณจะได้รับพลังงานสูงสุดเมื่อความต้านทานภายในและภายนอกเท่ากันดังนั้นคุณไม่ควรมีเหตุผลที่จะทำให้แรงดันแบตเตอรี่ของคุณลดลงเหลือน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าปกติ แบตเตอรี่บางรุ่นได้รับการจัดอันดับสำหรับการโหลดที่น้อยกว่า
— เอียน

5

ฉันต้องเห็นด้วยกับอีกสองคำตอบ แต่ปัญหาหลักคือคุณไม่มีแรงดันไฟฟ้าเพียงพอที่จะเข้าควบคุม (ฉันเห็นจากความคิดเห็นของคุณต่อ Ian ว่าคุณกำลังใช้ Pololu D15V35F5S3 Regulator) หากคุณอ้างถึงคำอธิบายผลิตภัณฑ์ Pololu D15V35F5S3ลงที่ด้านล่างคุณจะพบกราฟต่อไปนี้:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ดูที่บรรทัดสีแดงสำหรับเอาท์พุท 5V: หมายเหตุสำหรับทุกกระแสที่มากกว่าศูนย์แรงดันตกคร่อมมากกว่า 1V (แรงดันไฟฟ้าอินพุตขั้นต่ำที่จำเป็นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ 5V คือ 5V + แรงดันไฟตกกลางคัน) ยิ่งใช้แรงดันไฟฟ้า 5V ของคุณ (Pi) มากเท่าไร ปัญหาดังกล่าวเกิดจากแรงดันไฟฟ้าตกในแหล่งจ่ายไฟ 6V ของคุณเนื่องจากกระแสไฟกระชาก (ดูคำตอบของเอียน)

คุณอาจต้องการแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่สูงขึ้นตัวควบคุมการออกกลางคันที่ต่ำกว่า (ซึ่งอาจเป็นเรื่องยากและไม่เพียงพอ) ตัวควบคุมที่แตกต่างกัน (ตัวเร่งความเร็วแบบบั๊ก) หรือแหล่งพลังงานอื่นสำหรับ Pi


อาจริงมากไม่เห็นการอ้างอิงถึงตัวแปลง Pololu (ฉันเดิมคิดว่าเขาหมายถึง LDO บนกระดาน) แม้ว่ามันจะดูแปลกที่ Pi เริ่มต้นขึ้นเนื่องจากบอร์ดคาดว่าจะกิน 500 mA ที่ 5V โดยไม่มีอุปกรณ์ต่อพ่วงภายนอก (และตามกราฟ 500 mA ต้องใช้การลดลง 1.5V แต่ฉันเดาว่าตัวแปลงอยู่ที่ ขีด จำกัด ของมัน)
— EDDY74

จากนั้นอีกครั้งฉันเดาว่า 500 mA หมายถึงข้อกำหนดสูงสุดในปัจจุบันซึ่งอาจหายากพอ
— EDDY74

1
@ EDDY74 ฉันคิดว่าสิ่งสำคัญที่จะสังเกตเห็นที่นี่คือไม่มีห้องว่าง การลดลงของแรงดันไฟฟ้าอินพุตหรือความผันผวนของกระแสไฟขาออกอาจส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า หากไม่มีการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเข้ามันก็ไม่ได้ทำงานเป็นเครื่องปรับแรงดันไฟฟ้า
— ตุต

เฮ้ขอบคุณมากนี้จะช่วยให้ผมสามารถลองเพิ่ม V ที่ควรจะเป็นทางออกที่ง่ายที่สุดในขณะนี้
— HAL9000
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.