Mein Raspberry Pi verliert durch einen Anstieg an Leistung

Ich habe ein RC- Car. Die Batterie versorgt den Regler mit Strom und der Regler versorgt den Empfänger wieder mit 6 V. Anstelle des Empfängers habe ich einen Raspberry Pi, der die 6 V verwendet, auf 5 V herunterschaltet und den Raspberry Pi mit Strom versorgt.

Das Problem

Jedes Mal, wenn wir mit voller Leistung * arbeiten, fehlt die Spannung und der Raspberry Pi scheint hart zurückgesetzt zu werden.

* Mit voller Leistung meinen wir direkt zu 100% und nicht von 0-100

Ich bin kein Experte für elektrische Schaltkreise, aber einige der Vorschläge sind, einen Kondensator zu verwenden, um die fehlenden 5 V in der Zwischenzeit bereitzustellen. Wie verhindere ich, dass der Raspberry Pi bei voller Leistung stirbt?

Da Sie direkt mit einer Batterie arbeiten, würde ich sagen, dass es sicher ist, so viel Entkopplung (mit anderen Worten Kappen über Ihre Eingangsleistung) wie möglich hinzuzufügen, da der einzige wirkliche Nachteil (der meiner Meinung nach für Ihr Setup relevant ist) das Hinzufügen ist Ein großer Teil der Kapazität erhöht den Einschaltstrom (da der Kondensator beim Aufladen natürlich als Kurzschluss wirkt).

Unter bestimmten Umständen sollte jedoch die hohe Stromaufnahme vermieden werden, die mit einer übermäßigen Entkopplung während des ersten Starts verbunden ist. Ein Beispiel ist, wenn Sie einen Schaltwandler verwenden, um eine Spannung zu erhöhen / zu verringern. Wenn der Wandler einen Überstromschutz eingebaut hat (und keine Funktion für langsamen Start), führt der Kurzschluss, der durch die ungeladenen Kappen verursacht wird, dazu, dass der Wandler schwankt (Anlauf, Überstrom und Wiederanlauf) und sein Ziel nie vollständig erreicht Stromspannung. Da Sie jedoch direkt mit einer Batterie arbeiten, sollte dies kein Problem sein, da eine Batterie (für kurze Zeit) weit über ihrer Nennstromkapazität betrieben werden kann.

Beachten Sie auch, dass das Entladen des Systems (nach dem Ausschalten) eine Weile dauern kann, da sich auf Ihren Stromschienen (den Kondensatoren) ein großer Energiespeicher befindet. Mit anderen Worten, Ihr Pi läuft wahrscheinlich weitere 30 Sekunden (abhängig von der hinzugefügten Kapazität) oder so, nachdem Sie die Hauptbatterie abgeklemmt haben.

Versuchen Sie schließlich immer, Kondensatoren hinzuzufügen, die mindestens doppelt so hoch sind wie Ihre Betriebsspannung (z. B. wenn Sie 6-V-Batterien haben, versuchen Sie, 16-V-Kappen zu erhalten). Motoren, die ihre Richtung sehr schnell umkehren, können ausreichend große Spannungsspitzen in Ihr System zurückbringen und dazu führen, dass Ihre Kappen explodieren (hoffentlich verfügt Ihr Motortreiber über ausreichende Klemmdioden).

Ich würde sagen, eine einzelne 1000-uF-Elektrolytkappe wäre mehr als genug Entkopplung. Wenn Ihr Pi weiterhin bräunt, ist die wahrscheinlichere Ursache, dass Ihre Batterien nicht in der Lage sind, den erforderlichen Strom zu liefern. Denken Sie daran, dass der Grund, warum Ihr Pi neu startet (oder bräunt), auf das Absinken der Versorgungsspannung zurückzuführen ist, da die Batterien nicht in der Lage sind, den von den Motoren benötigten Strom zu liefern. Das Hinzufügen von Kondensatoren hilft bei Stromstößen (z. B. beim Beschleunigen von Motoren), löst jedoch offensichtlich nicht die langfristige hohe Stromaufnahme.

Es hört sich so an, als ob ein "Brownout" auftritt, wenn der übermäßige Stromverbrauch der Batterie zu einem Abfall der Versorgungsspannung führt. Dies liegt an der Tatsache, dass Batterien einen Innenwiderstand (auch bekannt als Ausgangsimpedanz ) haben.

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Ein Kondensator verzögert diesen Effekt, aber was Sie wirklich brauchen, ist ein Spannungsregler - viele sind in einem IC-Gehäuse (Integrated Circuit) erhältlich. Einige Spannungsregler erhöhen die Spannung, wenn sie nicht ausreichen, aber am einfachsten senken sie die Versorgungsspannung auf die Spannung, die von einer Komponente wie Ihrem RPi benötigt wird (in diesem Fall müsste Ihre Batteriespannung erhöht werden, damit sie bei vollem Motor niemals unter 5 V abfällt Belastung).

Alternativ können Sie einen separaten Akku für das RPi verwenden. Dies ist eine gängige Lösung für mobile Roboter, da dadurch sichergestellt wird, dass die Funkverbindung mit dem Bord-PC nicht verloren geht, wenn der Roboter aufgrund mangelnder Stromversorgung immobilisiert wird.

Ich muss den beiden anderen Antworten zustimmen, aber das Hauptproblem ist, dass Sie nicht genug Spannung in Ihrem Regler haben (ich sehe aus Ihrem Kommentar an Ian, dass Sie einen Pololu D15V35F5S3 Regler verwenden). Wenn Sie sich auf die Pololu D15V35F5S3-Produktbeschreibung beziehen, finden Sie unten die folgende Grafik:

Betrachten Sie die rote Linie für den 5-V-Ausgang: Beachten Sie, dass für alle Ströme größer als Null die Ausfallspannung größer als 1 V ist. (Die minimale Eingangsspannung, die erforderlich ist, um einen 5-V-Ausgang zu erreichen, beträgt 5 V + Ausfallspannung.) Je mehr Strom von Ihren 5-V-Lasten (Pi) verbraucht wird, desto größer ist der Ausfall. Das Problem wird durch einen Spannungsabfall in Ihrer 6-V-Quelle aufgrund von Stromstößen verschärft (siehe Ians Antwort).

Sie benötigen entweder eine höhere Eingangsspannung, einen niedrigeren Dropout-Regler (dies kann schwierig und unzureichend sein), einen anderen Regler (Buck-Boost) oder eine andere Stromquelle für den Pi.