Raspberry Pi saya kehilangan daya dalam lonjakan

11

Saya punya mobil RC . Baterai memberikan daya ke ESC dan kemudian ESC menyediakan 6 V kembali ke penerima. Alih-alih penerima saya memiliki Raspberry Pi, yang menggunakan 6 V, turun ke 5 V dan memberikan daya ke Raspberry Pi.

Masalah

Setiap kali kita menggunakan daya penuh *, ada kekurangan tegangan dan Raspberry Pi tampaknya sulit diatur ulang.

* Dengan kekuatan penuh yang kami maksud langsung ke 100% dan tidak berkisar dari 0-100

Saya bukan ahli dalam rangkaian listrik, tetapi beberapa saran adalah menggunakan kapasitor untuk memberikan 5 V yang hilang untuk sementara. Bagaimana cara saya mencegah Raspberry Pi mati jika kekuatan penuh?

HAL9000
sumber
Curiga masalahnya adalah bahwa "daya penuh" menggunakan terlalu banyak arus, oleh karena itu tegangan suplai akan runtuh, menyebabkan warna cokelat padam. Anda tidak mengatakan apa yang Anda gunakan untuk "turun ke 5V".
Andrew
Tetapi dalam kedua kasus ini, ini sangat batas (jika tidak lebih dari itu) untuk menjadi Off-Topik di sini ...!
Andrew
Solusi paling sederhana adalah menggunakan baterai terpisah untuk PI
dm76

Jawaban:

5

Karena Anda menjalankan langsung dari baterai, saya akan mengatakan bahwa aman untuk menambahkan decoupling sebanyak mungkin (dengan kata lain membatasi seluruh daya input Anda), karena satu-satunya kelemahan nyata (yang saya pikir relevan dengan pengaturan Anda) untuk menambahkan banyak kapasitansi yang meningkat pada arus terburu-buru (karena kapasitor secara alami bertindak sebagai arus pendek selama pengisian daya).

Namun dalam keadaan tertentu, penarikan arus yang tinggi yang terkait dengan decoupling yang berlebihan selama start-up awal harus dihindari. Contohnya adalah ketika Anda menggunakan konverter switching untuk menaikkan / menurunkan tegangan. Jika konverter memiliki perlindungan berlebih saat ini (dan tidak ada fitur start lambat), korsleting yang disebabkan oleh tutup yang tidak bermuatan akan menyebabkan konverter menjadi terhuyung-huyung (start up, over current, dan start up lagi), dan tidak pernah sepenuhnya mencapai targetnya. tegangan. Namun, karena Anda menjalankan langsung dari baterai, ini seharusnya tidak menjadi masalah, karena baterai dapat didorong jauh di atas kapasitas saat ini yang dinilai (untuk jangka pendek).

Hal lain yang juga perlu diingat adalah bahwa karena ada cadangan energi yang besar di seluruh rel listrik Anda (kapasitor), sistem mungkin perlu waktu untuk dikeluarkan (setelah dimatikan). Dengan kata lain, Pi Anda mungkin akan berjalan selama 30 detik (tergantung pada berapa banyak kapasitansi yang Anda tambahkan) atau lebih setelah Anda melepas baterai utama Anda.

Terakhir, selalu mencoba untuk menambah kapasitor yang memiliki nilai setidaknya dua kali tegangan operasi Anda (misalnya, jika Anda memiliki baterai 6V, cobalah untuk mendapatkan tutup 16V). Motor yang membalik arah mereka dengan sangat cepat dapat menyebabkan lonjakan tegangan yang cukup besar kembali ke sistem Anda, dan menyebabkan tutup Anda meledak (mudah-mudahan pengemudi motor Anda memiliki dioda penjepit yang cukup).

Saya akan mengatakan satu topi elektrolitik 1000 uF akan lebih dari cukup decoupling. Jika Pi Anda terus berwarna cokelat, saya kira penyebab yang lebih tepat adalah baterai Anda tidak dapat memasok arus yang dibutuhkan. Ingat, alasan Anda Pi memulai kembali (atau kecoklatan) adalah karena tegangan suplai menurun karena baterai tidak dapat memasok arus yang dibutuhkan motor. Menambahkan kapasitor akan membantu dengan lonjakan arus (seperti motor yang mempercepat), tetapi jelas tidak akan menyelesaikan penarikan arus tinggi jangka panjang.

EDDY74
sumber
Hai, terima kasih! Apakah kapasitor 1000uF 50V bagus? Saya tahu Anda mengatakan mendapatkan dobel tapi saya anggap mendapatkan dobel atau lebih tidak apa-apa, dan jika demikian biayanya tidak akan menumpuk sampai mencapai 50V dan tidakkah kemudian dibuang pada 50V atau apakah akan tetap pada 6V mengingat sumbernya hanya 6V.
HAL9000
1
Tentu, semakin besar peringkat tegangan semakin baik. Nilai tegangan akan berpengaruh pada dimensi fisik tutup, semakin besar nilai tegangan, semakin besar tutupnya. Nilai tegangan kapasitor menunjukkan hingga tegangan apa kapasitor dapat dioperasikan dengan aman, bukan pada tegangan apa kapasitor akan dibebankan (yang tergantung pada tegangan input Anda). Dengan kata lain, jika tegangan suplai Anda nominal 6V, kapasitor tidak akan terisi daya melebihi 6V (yaitu, tidak ke tegangan pengenalnya).
EDDY74
Hanya dengan menggunakan kapasitor paralel, ia akan keluar dengan beban motor. Mungkin akan mendapatkan hasil yang lebih baik dengan meletakkan dioda dan kapasitor. Tetapi ini akan menambah penurunan tegangan ke kapasitor, jadi penurunan tegangan maju rendah penting.
Diego C Nascimento
5

Kedengarannya seperti Anda mengalami "kecoklatan" yang disebabkan ketika penarikan arus berlebihan dari baterai menyebabkan penurunan tegangan suplai. Ini disebabkan oleh fakta bahwa baterai memiliki hambatan internal (alias impedansi keluaran ).

resistensi internal

0,2Ω

Kapasitor akan menunda efek ini, tetapi yang benar-benar Anda butuhkan adalah pengatur tegangan - banyak tersedia dalam paket sirkuit terpadu (IC). Beberapa regulator tegangan akan meningkatkan tegangan jika tidak mencukupi, tetapi kebanyakan hanya menurunkan tegangan suplai ke tegangan yang dibutuhkan oleh komponen seperti RPi Anda (dalam hal ini, tegangan baterai Anda harus ditingkatkan sehingga tidak pernah turun di bawah 5V di bawah motor penuh) beban).

Atau, Anda dapat menggunakan baterai terpisah untuk RPi. Ini adalah solusi umum untuk robot seluler, karena memastikan bahwa ketika robot tidak bergerak karena kekurangan daya, komunikasi radio dengan PC onboard tidak akan hilang.

Ian
sumber
IC Dari? maaf tidak baik dengan singkatan dan google muncrat keluar banyak hal untuk "IC"
HAL9000
Sirkuit terpadu, atau chip, dll. Keluarga TPS Texas Instruments adalah contoh konverter switching populer yang tersedia di pasaran.
EDDY74
Kami telah memiliki Penurun Tegangan ( goo.gl/8YviO4 ), yang mengubah input 6V menjadi 5V. Jadi V yang masuk ke Pi lebih dari cukup masih mengisap lebih dari yang dibutuhkan, Mungkin mengganti ESC untuk menangani lonjakan daya penuh dengan lebih baik mungkin ide yang bagus. Atau akankah baterai V tinggi membantu?
HAL9000
Saya telah memperbarui pertanyaan dengan sedikit tentang "resistensi internal", yang seharusnya membantu menjawab pertanyaan Anda. Baterai bertegangan lebih tinggi dapat membantu mencegah masalah yang Anda lihat, jika masalahnya didasarkan pada beban berat. Perhatikan bahwa Anda mendapatkan daya maksimum ketika impedansi internal dan eksternal sama, jadi Anda seharusnya tidak pernah memiliki alasan untuk menyebabkan tegangan baterai Anda turun hingga kurang dari setengah dari tegangan nominalnya. Beberapa baterai memiliki rating beban yang bahkan lebih kecil dari itu.
Ian
5

Saya harus setuju dengan dua jawaban lainnya, namun masalah utamanya adalah Anda tidak memiliki voltase yang cukup ke regulator Anda (saya melihat dari komentar Anda kepada Ian bahwa Anda menggunakan Regulator Pololu D15V35F5S3). Jika Anda merujuk ke Deskripsi Produk Pololu D15V35F5S3 , di bagian bawah Anda akan menemukan grafik berikut:

masukkan deskripsi gambar di sini

Melihat garis merah untuk output 5V: Catatan untuk semua arus lebih besar dari nol, tegangan putus lebih besar dari 1V. (Tegangan input minimum yang diperlukan untuk mencapai output 5V adalah tegangan dropout 5V +.) Semakin banyak arus yang digunakan oleh beban 5V Anda (Pi), semakin besar dropout. Masalahnya diperparah oleh penurunan tegangan di sumber 6V Anda karena lonjakan arus (lihat jawaban Ian).

Anda juga memerlukan tegangan input yang lebih tinggi, regulator putus sekolah yang lebih rendah (ini mungkin sulit dan tidak cukup), regulator yang berbeda (buck-boost), atau sumber daya yang berbeda untuk Pi.

Tut
sumber
Ah, sangat benar, tidak melihat referensi ke konverter Pololu (awalnya saya pikir dia merujuk pada LDO on-board). Meskipun, memang aneh bahwa Pi bahkan mulai naik, karena papan seharusnya mengkonsumsi 500 mA pada 5V tanpa periferal eksternal (dan menurut grafik 500 mA membutuhkan penurunan 1,5V, tapi saya kira konverternya tepat pada batasnya).
EDDY74
Kemudian lagi, saya menduga 500 mA mengacu pada persyaratan arus puncak, yang mungkin cukup langka.
EDDY74
1
@ EDDY74 Saya pikir hal utama untuk diperhatikan di sini adalah tidak ada ruang kepala. Penurunan tegangan input atau fluktuasi arus keluaran kemungkinan akan menghasilkan perubahan tegangan. Tanpa peningkatan tegangan input, itu tidak benar-benar berfungsi sebagai regulator tegangan.
Tut
Hai terima kasih, Ini banyak membantu, saya dapat mencoba meningkatkan V yang seharusnya menjadi solusi termudah saat ini
HAL9000