Verwendung eines 5V Spannungsreglers - Kondensatoren erforderlich? Bessere Möglichkeiten?

Ich bin sehr neu in der Elektronik. Ich lerne, während ich gehe, und ich habe nicht ganz die Antworten gefunden, die ich brauche; Wenn es um Programmierung geht, habe ich keine Angst vor Fehlern, da diese ständig auftreten. Mit Elektronik möchte ich aber keine Teile mehr kaufen müssen, weil ich sie gebraten habe!

Ich versuche, etwas zu bauen, das drei verschiedene Komponenten enthält: einen 12-Volt-4,3-Zoll-LCD-Bildschirm, einen 5-Volt-Raspberry Pi und ein 12-Volt-Gerät. Ich hatte die Idee, dass ich die benötigte Stromversorgung von einem 12-Volt-Netzteil auf drei Arten aufteilen kann: eine direkt auf den LCD-Bildschirm, eine andere direkt auf das benutzerdefinierte Gerät und eine auf einen 5-Volt-Regler , der anschließend gespleißt wird ein USB-Kabel zum Anschließen an den Pi. Als ich recherchiert habe, habe ich festgestellt, dass Leute sagen, dass Kondensatoren in der Schaltung vor und nach dem Regler obligatorisch sind, um zu verhindern, dass der Strom schwingt.

Frage 1: Ist diese Drei-Wege-Trennung mit dem Regler eine gute Idee, oder fehlt mir etwas? Ich verstehe, dass möglicherweise ein Kühlkörper am Regler benötigt wird. Das ist für mich kein Problem, wenn nötig.

Frage 2: Benötigt meine Schaltung die genannten Kondensatoren? Wenn ja, welche Art / Qualität wäre am besten? Ich weiß bisher wenig über Kondensatoren. Außerdem bin ich auf diese Komponente gestoßen, als ich hier eine andere Frage / Antwort gelesen habe. Vielleicht wäre das besser als ein regulärer Regler?

Frage 3: Jemand, der nicht sehr gut mit Elektronik vertraut ist, aber definitiv besser als ich, sagte, dass es möglicherweise einfacher ist, eines dieser 12-Volt-Auto-USB-Ladegeräte anstelle eines Reglers zu verwenden, was Sinn macht - USB ist ein 5- Volt Welt von Natur aus, und ich muss mir keine Sorgen machen, ein USB-Kabel für den Pi zu spleißen; Die Verkabelung des Autoadapters wäre einfach. Und ich habe viel Platz für einen Autoadapter; Die Box, in die ich das alles stecke, ist relativ leer, wie groß sie ist. Ist das eine gute Idee? Vielleicht besser / einfacher / sicherer für den Pi als die Verwendung eines der zuvor verbundenen Regler und Kondensatoren, die an ein USB-Kabel angeschlossen sind?

In Bezug auf die Stromstärke recherchiere ich immer noch, wie viel Zeichnung das benutzerdefinierte Gerät und der LCD-Bildschirm benötigen, um sicherzustellen, dass genügend Strom vorhanden ist. Das wird kein großes Problem sein, es sei denn, ich übersehen etwas an einem Regler, der eine erhebliche Menge an Strom benötigt, die mehr als ausgegeben wird ... aber ich denke nicht, dass dies ein Problem sein wird. Ich plane, ein Netzteil mit einer guten Stromstärke zu kaufen, als mein Setup theoretisch erfordert - nur für den Fall.

1: Ja, das kannst du machen. Im Wesentlichen funktionieren Netzteile so. Sie können innerhalb ihrer aktuellen Kapazität mehrere parallele Netzwerke verarbeiten. Der Kühlkörper hängt vom Regler, der Stromaufnahme, der Umgebungstemperatur, der Effizienz usw. ab. Es ist kein einfaches Ja oder Nein.

2: Die Kondensatoren hängen auch vom Regler ab. Einige benötigen sie ständig, andere nur in Abhängigkeit von den Eingabe- oder Ausgabebedingungen, andere benötigen sie nie. Das von Ihnen verknüpfte NTE1960 verfügt nicht über ein umfangreiches Datenblatt, ist jedoch dem LM7805 ziemlich ähnlich. Die Kondensatoren werden für eine stabile Verwendung benötigt. Dies sind jedoch lineare Regler. Nicht effizient und sie wandeln verschwendete Energie in Wärme um. Wenn Sie von 12 V auf 5 V gehen, beispielsweise 700 mA, was das High-End für den RPI darstellt, bedeutet dies, dass 12 - 5 = 7 V * 700 mA = 4,9 Watt Energie in Wärme umgewandelt werden. Ein Kühlkörper wäre erforderlich.

Ein Schaltregler ist sowohl in Bezug auf Energie als auch in Bezug auf Wärme effizienter. Die von Ihnen ausgewählte OKI-78SR-Komponente ist ein Schaltregler. Es zeigt, dass es in derselben Situation keinen Kühlkörper benötigen würde (allerdings nicht im Motorraum, das ist eine andere Geschichte). Es ist auch ein komplettes Modul, einschließlich der Kondensatoren und der Widerstände, die es benötigt. Es wäre besser.

3: Ein Auto-USB-Regler würde für Ihren Fall gut funktionieren, solange der Stromverbrauch unter dem Maximum liegt. Einige sind 500 mA, einige sind 1A oder besser oder dazwischen, aber einige können nicht die Strommenge liefern, die es verspricht, also müssten Sie testen. Das Modell B hat eine Zug- / Begrenzung von 700 mA, das Modell A beträgt 500 mA. Die meisten dieser USB-Regler schalten die Stromversorgung, und für Ihre Zwecke entspricht ein Auto-USB-Adapter genau dem OKI-78SR . Bei 4 Dollar für den OKI-78SR (zzgl. Versand) im Vergleich zu ein paar Dollar für einen Auto-USB-Adapter kommt es wirklich nur darauf an, was Sie einfacher bekommen können. Selbst im Einzelhandel können Sie für 10 Dollar ein anständiges Auto in jedem Supermarkt oder Autohaus kaufen.

Sie könnten sogar den Auto-USB-Adapter für die Platine im Inneren entkernen. Diese Dinge sind jetzt so klein, dass sie kleiner als ein Zigarettenanzünder im Auto sind, mit der Hülle und der Größe einer SD-Karte ohne die Hülle.

1) Was Sie vorhaben, ist Sound und wird häufig in vielen Projekten mit mehreren Geräten verwendet, die unterschiedliche Spannungen benötigen. Je nach Leistung benötigen Sie möglicherweise einen Kühlkörper oder nicht. Ein linearer Spannungsregler (z. B. Serie 78xx) leitet Eingangsspannung - Ausgangsspannung × Stromaufnahme ab. Wenn Ihre Last 1 Ampere bei 5 V verbraucht, ist die Verlustleistung = (12-5) × 1 = 7 W. 7W wird hier als Wärme verschwendet und Sie benötigen einen Kühlkörper.

2) Die Kondensatoren reduzieren die Welligkeit der Spannung. Wenn Sie nicht sicher sind, dass Ihr Eingang wirklich gut ist, ist es ratsam, diese Kondensatoren zu haben. Keramikkondensatoren sollten gut funktionieren.

Die Komponente, auf die Sie gestoßen sind, wird als SMPS (Switch Mode Power Supply) bezeichnet. Wir haben 7W Verluste mit einem Linearregler berechnet. Sie verlieren 58% Ihrer Eingangsleistung als Wärme! SMPS haben eine viel höhere Effizienz. Sie kosten in der Regel auch mehr. Wenn Sie ein RPi verwenden, das je nach Peripheriegerät etwa 1 A verbrauchen kann, sind Sie mit einem SMPS besser dran.

3) Überprüfen Sie die Nennleistung des USB-Netzteils des Fahrzeugs, um sicherzustellen, dass es die erforderliche Leistung liefern kann.