Як зменшити напругу та струм у програмі постійного струму?

Фон

Наразі я будую мультикоптер RC, який використовує батарею LiPo 11,1 V 20 C 2200 мАг як основний блок живлення. Це добре для роботи ESC і двигунів; однак мені також потрібне джерело живлення напругою 5 В / 2 для запуску друкованої плати, навантаженої проектом Arduino, що складається з цифрових датчиків, GPS, світлодіодних контролерів тощо.

Питання

Як виробляти належне напруга (5 В) та мінімальний струм (2 А) від первинного джерела (11,1 В / 20 С)? Це так просто, як обчислення правильного значення резистора або я повинен робити щось інше? Я не хочу смажити свої датчики!

В основному існує два типи регуляторів напруги: лінійна та комутаційна . Лінійки погані: якщо вашому 5 В потрібно 2 А, він також виведе 2 А з входу 11 В, і різниця, 6 В х 2 А = 12 Вт, підніметься в теплі.

Вам потрібен комутатор. Оскільки ви переходите від вищої до нижчої напруги, це буде перетворювач долара . (Зниження до вищої напруги називається прискореним .) Перехідні перетворювачі можуть досягати ККД вище 90%, тоді втрати електроенергії становитимуть менше 1 Вт. Ось вибір комутаторів, що відповідають вашим вимогам.

Для максимальної ефективності я б запропонував вийняти регулятор напруги NPC1117 з Arduino (я маю на увазі Uno, інші Arduinos матимуть аналогічний лінійний регулятор) і підключити вихід комутатора до мережі 5 В безпосередньо. Інакше вам доведеться живити щонайменше 6 В і втрачати 800 мВт в регуляторі NPC1117 (він може подавати максимум 800 мА).

По можливості намагайтеся запустити якомога більше при менших напругах, як, наприклад, 3,3 В. Перемикач, що переходить від 11 В до 3,3 В, матиме менший ККД, ніж один, що йде на 5 В, але ви отримаєте, зменшивши розсіювання в 3,3 В пристрої. Я навіть думаю (не перевірено!), Що Arduino може працювати на 3,3 В.