使用 5v 稳压器 - 需要电容器吗?更好的选择?

电器工程 电压 电容器 电压调节器 树莓派
2022-01-20 08:43:38

我对电子产品很陌生。我边走边学,但我还没有找到我需要的答案;在编程方面,我不怕错误,因为它们经常发生。不过,有了电子产品,我不想再买零件了,因为我把它们炸了!

我正在尝试构建一个包含三个不同组件的东西:一个 12 伏的 4.3 英寸 LCD 屏幕、一个 5 伏的 Raspberry Pi 和一个 12 伏的定制设备。我有一个想法,我可以将我需要的电源从 12 伏电源分成三种方式:一种直接连接到 LCD 屏幕,另一种直接连接到定制设备,另一种连接到5 伏稳压器,然后拼接到用于插入 Pi 的 USB 电缆。正如我一直在研究的那样,我注意到人们说调节器前后电路中的电容器是强制性的,以防止电流振荡。

问题 1:这种与监管机构的三分法是一个合理的想法,还是我遗漏了什么?我知道调节器上可能需要一个散热器。如果有必要,这对我来说不是问题。

问题 2:我的电路是否需要上述电容器?如果是这样,哪种/质量最好?到目前为止,我对电容器知之甚少。另外,我在这里阅读另一个问题/答案时遇到了这个组件;也许这会比常规监管机构更好?

问题 3:一个对电子学不是非常精通但绝对比我好的人说,使用其中一个 12 伏车载 USB 充电器设备而不是稳压器可能更容易,这是有道理的——USB 是 5-伏特世界的本质,我不必担心为 Pi 拼接 USB 电缆;连接汽车适配器很容易。而且我有足够的空间放置汽车适配器;我将所有这些放入的盒子对于它有多大来说是相对空的。这是个好主意吗?对于 Pi 来说,也许比使用连接到 USB 电缆的任何一个之前链接的调节器和电容器更好/更容易/更安全?

至于安培数,我仍在研究定制设备和 LCD 屏幕需要多少电流才能确保有足够的电流。这不会是一个大问题,除非我忽略了一个监管机构需要大量安培数而不是它给出的东西......但我认为这不会是一个问题。我打算买一个比我的设置理论上需要的电流大得多的 PSU——以防万一。

2个回答

1:是的,你可以这样做。本质上,这就是电源的工作方式。他们可以在当前能力范围内处理多个并行网络。至于散热器,这取决于调节器、电流消耗、环境温度、效率等。这不是简单的“是”或“否”。

2:电容器也取决于稳压器。有些一直需要它们,有些只根据输入或输出条件需要它们,有些从不需要它们。您链接到的 NTE1960 没有广泛的数据表,但与 LM7805 非常相似。稳定使用非常需要电容器。但这些是线性稳压器。效率不高,它们将浪费的能量转化为热量。从 12v 到 5v,比如说 700mA,这是 RPI 的高端,这意味着 12 - 5 = 7v * 700mA = 4.9 瓦的能量被转换为热量。需要一个散热器。

就能量和热量而言,开关稳压器的效率更高。您选择的 OKI-78SR 组件是一个开关稳压器。它表明在同样的情况下它不需要散热器(虽然不是在发动机舱,那是另一回事)。它也是一个完整的模块,包括它需要的电容器和电阻器。会更好。

3:车载 USB 调节器适用于您的情况,只要它的消耗低于其最大值。有些是 500mA,有些是 1A,或更好或介于两者之间,但有些实际上不能提供它所说的电流量,所以你需要测试。B 型具有 700mA 的电流/限制,A 型是 500mA。这些 USB 稳压器中的大多数都是开关电源,出于您的目的,汽车 USB 适配器与 OKI-78SR 完全一样OKI-78SR(加上运费)只需 4 美元,而车载 USB 适配器只需几美元,这实际上取决于您可以更轻松地获得哪个。即使是零售,您也可以在任何便利店或汽车商店以 10 美元的价格买到一辆像样的汽车。

您甚至可以将车载 USB 适配器用于内部电路板。现在这些东西太小了,它们比带外壳的汽车点烟器还小,而没有外壳的 SD 卡的大小。

1)您打算做的是健全的,并且通常用于许多需要不同电压的多个设备的项目中。根据功率,您可能需要也可能不需要散热器。线性稳压器(例如 78xx 系列)将消耗输入电压 - 输出电压 × 电流消耗。如果您的负载在 5V 时消耗 1Amp,则功耗 = (12-5)×1 = 7W。7W 在这里被浪费为热量,您将需要一个散热器。

2) 电容器会降低电压纹波,除非您确定输入非常好,否则建议使用这些电容器。陶瓷电容器应该可以正常工作。

您遇到的组件称为开关模式电源 (SMPS)。我们使用线性稳压器计算了 7W 损耗。您正在以热量的形式损失 58% 的输入功率!SMPS 的效率要高得多。它们通常也花费更多。考虑到您正在运行的 RPi 可以根据外围设备消耗大约 1A 电流,因此最好使用 SMPS。

3)检查车载USB电源的额定功率,确保它可以提供所需的电源。