如何在直流应用中降低电压和电流?

电器工程 Arduino 电源
2022-01-27 12:28:24

背景

我目前正在建造一个使用 11.1 V 20 C 2200 mAH 锂聚合物电池作为主电源的 RC多旋翼飞行器。这可以运行 ESC 和电机;但是,我还需要一个 5 V/2 A 电源来运行一个装有 Arduino 项目的 PCB,该项目由数字传感器、GPS、LED 控制器等组成。

如何从主电源 (11.1 V/20 C) 产生适当的电压 (5V) 和最小电流 (2 A)?是像计算正确的电阻值一样简单,还是我应该做其他事情?我不想炸我的传感器!

1个回答

基本上有两种类型的电压调节器:线性开关线性是不好的:如果你的 5 V 需要 2 A,它也会从 11 V 输入中汲取 2 A 的电流,而 6 V x 2 A = 12 W 的差值会增加。

你需要一个切换器。由于您要从较高的电压变为较低的电压,因此将成为降压转换器。(从低到高的电压称为升压。)降压转换器可以达到高于 90 % 的效率,然后功率损耗将小于 1 W。这里是适合您要求的开关选择。

为了获得最大效率,我建议您从 Arduino 中移除 NPC1117 稳压器(我指的是 Uno,其他 Arduino 将具有类似的线性稳压器),并将切换器的输出直接连接到 5 V 网络。否则,您必须提供至少 6 V 的电压,并在 NPC1117 稳压器中损失 800 mW(它可以提供最大 800 mA 的电流)。

尽可能尝试在较低电压下尽可能多地运行,例如 3.3 V。从 11 V 到 3.3 V 的切换器的效率将低于切换到 5 V 的切换器,但您会通过减少 3.3 V 的耗散来获得收益设备。我什至认为(未检查!)Arduino 可以在 3.3 V 下运行。