Як створити регульоване джерело живлення 5В від нерегульованого джерела живлення 5В

У мене є проект, який передбачає конкретний одноплатний комп'ютер * і кілька сотень WS2812B «розумних» RGB світлодіодів *, які працюють від 5В живлення.

У мене є 5-вольтовий 15-амперний нерегульований блок живлення. Незважаючи на те, що світлодіоди все в порядку з нерегульованим джерелом живлення, у мікроконтролера, який я використовую, виникають проблеми, коли напруга не є стабільною.

Оскільки я хочу запустити все це з одного джерела живлення, я хотів би створити близько 1 ампер регульованої потужності 5В від нерегульованого джерела 5В 5В.

Я хочу побудувати цей перетворювач потужності на друкованій платі, тому я шукаю конструкцію, яку я можу реалізувати, а не заздалегідь зроблену плату. Моїм остаточним дизайном стане капелюх Pi, тобто він затисне на порти GPIO Pi і сяде зверху.

Це все буде паятись вручну (через отвір або поверхневе кріплення), тому в ідеалі не буде задіяно більше деталей, ніж потрібно. Це одноразово, тоді як вартість - це турбота, я не намагаюся економити копійки.

Який тип ланцюга перетворювача електроенергії я міг побудувати на платі, яка може це зробити? Перетворюючи лише 1 ампер, я зіткнуся зі значними тепловими проблемами?

Я не прошу нікого розробити це для мене, скоріше вкажіть мене в правильному напрямку.

* WS2812B - це "інтелектуальне" послідовне світлодіодне джерело світла RGB, кероване даними, інтегроване в пакет 5050. Підключення мають цифровий послідовний вхід та вихід плюс 5 В та землю. шпильки. Він також включає точний внутрішній генератор і (внутрішньо генерований) 12 В постійний струм. Пристрої є ланцюговими ланцюгами (Dout to next Din), що дозволяють до 1024 пристроїв та 5 метрів завдовжки на одному з'єднанні серії.
Більш детальну інформацію ви знайдете тут

* Малина Пі 2 Б

Технічний опис з XL6009 перетворювача має кілька опорних схем, в тому числі один для неінвертірующего перетворювача наддуву понижуючого:

Вам доведеться адаптувати його до виходу 5 В замість 12 В, замінивши R2 на резистор 3,0 К, згідно з формулою вище. Діапазон входу залежить від вихідної напруги та струму, тому ваше нерегульоване 5В джерело повинно знаходитись в діапазоні для регульованого 5В виходу.

Те, що ви хочете, позначається як "неінвертуючий прискорений перетворювач долара". Існує кілька різних топологій перетворювача переключеного режиму, які можуть досягти цього.

На жаль, всі вони складніші, ніж простий конвертер доларів (лише кроки вниз) або прискорений конвертер (лише кроки вгору).

Швидкий google знайшов додаток Ti, який порівнював параметри. http://www.ti.com/lit/an/slyt584/slyt584.pdf

Національний напівпровідник має інтернет-інструмент під назвою webbench, який буде розробляти цей матеріал для вас. Тільки недолік, який я знайшов у цьому, це люблять вибирати деталі, які є ПІТА для пайки.

Навіщо будувати його, коли ви можете придбати невеликий підсилювач-перетворювач менше ніж на десять доларів? Я маю досить позитивний досвід роботи з цим . Він невеликий, низькопрофільний і є вітром для пайки (4 отвори в кутах, 2 для вводу і 2 для виходу):

FYI, розмір цієї речі становить 44х21х13мм, тому він цілком може вписуватися між вашою користувальницькою платою та RPI.

Мій малиновий пі в 2012-2013 роках, який рекламується як потребує "регулювання 5В", виявилося, що для завантаження потрібно 4,88 - 5,02 В і> 4,4 В для продовження роботи. Оскільки ваш основний блок 15А може на мить перевищувати 5,02 вольт, я б йому не вірив.

Якщо ви можете перенести те, що якийсь зелений світлодіод постійно вмикається, ви можете використовувати його як «перелив» на 4,9 Вольт з парами зелені, паралельними rPi, які йдуть від порогу мінімальної яскравості приблизно в 4,8 В до досить яскраво включеного 5.2V. Від джерела живлення 15А проводите кабель довжиною 2 Амп до вашої плати "регулятор переливу", що не містить нічого, крім пар зеленого світлодіода, і достатньо їх для скидання підсилювача на 5,2 В, хоча зазвичай вони повинні використовувати набагато менше. Мета полягає в тому, щоб він зміцнився на рівні до 5В на цій платі, коли rPi вимкнено. при необхідності використовуйте довший кабель живлення 2А (для його опору). Залежно від типу нерегульованого живлення 15А, вам також може знадобитися жировий конденсатор на платі "регулятор переливу". Із нерегульованого виправлення 5 Вм (один з найгірших видів нерегульованості),

Далі потрібно достатня довжина дроту з номіналом 2А від цієї плати до ліній пі "0" і "+5", можливо, з перемикачем там, і націлена на 1/20 до 1/8 Ом у цих відведеннях живлення. (більшість мультиметрів не вимірюють належним чином). Увімкнення rPi повинно зробити зелень помітно тьмянішою і забезпечити стабільний 4,9 В на rPi.

Будь ласка, опублікуйте тут та на форумі rPi вимірювану напругу між TP1 та TP2, тому саме там я думаю, що їй знадобиться 4,9 вольт (який рекламується як "5")