Meteorologinės stotys įjungtos.

Pamąsčiusi priėjau prie išvados, kad pati brangiausia ir stambiausia orų stoties dalis yra Arduino Uno plokštė. Pigiausias pakeitimo variantas gali būti Arduino Pro Mini plokštė. „Arduino Pro Mini“ plokštė yra keturių variantų. Norint išspręsti mano problemą, tinka pasirinkimas su Mega328P mikrovaldikliu ir 5 voltų maitinimo įtampa. Tačiau yra ir 3,3 voltų įtampos parinktis. Kuo šie variantai skiriasi? Išsiaiškinkime. Faktas yra tas, kad Arduino Pro Mini plokštėse sumontuotas ekonomiškas įtampos stabilizatorius. Pavyzdžiui, MIC5205, kurio išėjimo įtampa yra 5 voltai. Ši 5 voltų įtampa tiekiama į „Arduino Pro Mini“ Vcc kaištį, todėl plokštė bus vadinama „5 voltų Arduino Pro Mini plokšte“. Ir jei vietoj MIC5205 lusto bus sumontuotas kitas lustas, kurio išėjimo įtampa yra 3,3 volto, tada plokštė bus vadinama „Arduino Pro Mini plokštė, kurios maitinimo įtampa yra 3,3 volto“.

Arduino Pro Mini plokštė gali gauti energiją iš išorinio nereguliuojamo maitinimo šaltinio, kurio įtampa yra iki 12 voltų. Ši energija turėtų būti tiekiama į „Arduino Pro Mini“ RAW kaištį. Tačiau perskaičiusi MIC5205 lusto duomenų lapą (techninį dokumentą), pamačiau, kad Arduino Pro Mini plokštės maitinimo diapazonas galėtų būti platesnis. Jei, žinoma, plokštėje yra MIC5205 lustas.

MIC5205 lusto duomenų lapas:

Į MIC5205 lustą tiekiama įvesties įtampa gali būti nuo 2,5 voltų iki 16 voltų. Tokiu atveju standartinės perjungimo grandinės išvesties įtampa turėtų būti maždaug 5 voltai, be nurodyto 1% tikslumo. Jei naudosime informaciją iš duomenų lapo: VIN = VOUT + 1V iki 16V (Vinput = Voutput + 1V iki 16V) ir laikysime Voutput kaip 5 voltus, gausime, kad Arduino Pro Mini plokštės maitinimo įtampa, tiekiama į RAW kaištį, gali būti nuo 6 voltų iki 16 voltų 1% tikslumu.

MIC5205 lusto duomenų lapas:
Norėdami maitinti plokštę GY-BMP280-3.3, skirtą barometriniam slėgiui ir temperatūrai matuoti, noriu naudoti modulį su AMS1117-3.3 mikroschema. AMS1117 lustas yra mažai iškrentantis linijinės įtampos reguliatorius.
Nuotraukų modulis su AMS1117-3.3 mikroschema:

AMS1117 lusto duomenų lapai:
Modulio schema su AMS1117-3.3 mikroschema:

Modulio su AMS1117-3.3 lustu schemoje nurodžiau įvesties įtampą nuo 6,5 voltų iki 12 voltų, remdamasis AMS1117 lusto dokumentacija.

Pardavėjas nurodo įvesties įtampą nuo 4,5 voltų iki 7 voltų. Įdomiausia, kad kitas Aliexpress.com pardavėjas nurodo skirtingą įtampos diapazoną – nuo ​​4,2 voltų iki 10 voltų.

Kas atsitiko? Manau, kad gamintojai į įvesties grandines lituoja kondensatorius, kurių didžiausia leistina įtampa yra mažesnė nei leidžia mikroschemos parametrai - 7 voltai, 10 voltų. Ir galbūt jie netgi įdiegia sugedusias mikroschemas su ribotu maitinimo įtampos diapazonu. Nežinau, kas nutiks, jei įjungsiu 12 voltų plokštę, kurią nusipirkau su AMS1117-3.3 lustu.
Galbūt, norint padidinti kiniškos plokštės su AMS1117-3.3 lustu patikimumą, keraminius kondensatorius reikės pakeisti elektrolitiniais tantalo kondensatoriais. Šią prijungimo schemą rekomenduoja AMS1117A mikroschemų gamintojas iš Minsko gamyklos Vieningos įmonės „Transistor Plant“.

Šiuo metu daugeliui namų įrenginių reikia stabilios 3 voltų įtampos jungties ir 0,5 ampero apkrovos srovės. Tai gali būti:

• Žaidėjai.
• Kameros.
• Telefonai.
• DVR.
• Navigatoriai.

Šiuos įrenginius jungia maitinimo šaltinis, įkraunamas akumuliatorius arba 3 voltų baterijos.

Kaip sukurti energiją iš buitinio tinklo namuose neišleidžiant pinigų baterijoms ar baterijoms? Šiems tikslams nereikia projektuoti kelių elementų maitinimo šaltinio, nes parduodamos specialios žemos įtampos stabilizatorių formos mikroschemos.

3 voltų stabilizatoriaus grandinė

Pavaizduota grandinė yra reguliuojamo stabilizatoriaus pavidalu ir leidžia sukurti išėjimo įtampą nuo 1 iki 30 V. Todėl šis įrenginys gali būti naudojamas maitinimui įvairių įrenginių 1,5 V maitinimo šaltiniui, taip pat 3 voltų įrenginiams prijungti. Mūsų atveju įrenginys naudojamas grotuvui, išėjimo įtampa nustatyta 3 V.

Grandinės veikimas

Naudojant kintamą varžą, nustatoma reikiama išėjimo įtampa, kuri apskaičiuojama pagal formulę: U out=1,25*(1 + R2 / R1). Vietoj įtampos reguliatoriaus naudojama SD1083 / 1084 mikroschema Be pakeitimų naudojamos panašios buitinės mikroschemos 22A / 142KREN 22, kurios skiriasi išėjimo srove, kuri yra nereikšminga.

Kad mikroschema veiktų normaliai, jai reikia sumontuoti nedidelį radiatorių. Priešingu atveju, kai išėjimo įtampa yra žema, reguliatorius veikia srovės režimu ir žymiai įkaista net be apkrovos.

Stabilizatoriaus montavimas

Prietaisas sumontuotas ant plokštės, kurios matmenys yra 20 x 40 mm. Schema yra gana paprasta. Stabilizatorių galima surinkti nenaudojant lentos, tvirtinant prie sienos.

Paruošta lenta gali būti dedama į atskirą dėžę arba tiesiai į paties įrenginio korpusą. Pirmiausia reikia sureguliuoti stabilizatoriaus darbinę įtampą jo išvestyje naudojant reguliatorių rezistoriaus pavidalu, o tada prijungti vartotojo apkrovą.

Perjungiamas stabilizatorius ant lusto

Ši schema yra lengviausia ir paprasčiausia. Jis gali būti montuojamas atskirai ant įprasto LZ lusto. Išjungiant ir įjungiant varžą grįžtamojo ryšio grandinėje, sukuriamos dvi skirtingos išėjimo įtampos. šiuo atveju apkrovos srovė gali padidėti iki 100 miliamperų.

Mes neturime pamiršti apie mikroschemos kištuką, nes jis skiriasi nuo įprastų stabilizatorių.

AMS 1117 lusto stabilizatorius

Tai elementarus stabilizatorius su daugybe fiksuotų įtampos reguliavimo padėčių 1,5-5 V, srovė iki 1 ampero. Jis gali būti montuojamas atskirai ant serijos - X.X (CX 1117 - X.X) (kur XX yra išėjimo įtampa).

Yra 1,5 - 5 V mikroschemų pavyzdžiai su reguliuojama išvestimi. Anksčiau jie buvo naudojami senesniuose kompiuteriuose. Jų pranašumai yra žemas įtampos kritimas ir maži matmenys. Montavimui reikalingi du konteineriai. Norėdami užtikrinti gerą šilumos išsklaidymą, šalia išleidimo angos sumontuokite radiatorių.

Atrodo, kad patikimos 5 V loginės grandinės lėtai, bet nuolat konkuruoja su grandinėmis, skirtomis veikti esant vardinei 3,3 V maitinimo įtampai. Įrodyta, kad veikimas esant žemesnei įtampai gali pagerinti greitį, tankį ir efektyvumą. Nors neaišku, kiek 5 V loginės grandinės bus išlaikytos programose, kuriose optimalus našumas nėra būtinas, aišku, kad artimiausios ateities skaičiavimo sistemose bus bent keletas loginių schemų, veikiančių esant 3,3 V maitinimo įtampai , su kuriomis susiduria maitinimo šaltinių kūrėjai įdomi užduotis- kaip konvertuoti esamo įmontuoto 5 voltų šaltinio įtampą į 3,3 V.

Natūrali reakcija tikriausiai būtų naudoti SMPS šiam tikslui. Tačiau esamų SMPS skaičiavimai ir patirtis rodo, kad dirbant su 5 voltais įėjime ir maždaug 5 A apkrovos srove, efektyvumo tikėtis negalima. gerokai daugiau nei 70 proc. Sunkumas yra tas, kad įtampos kritimai, susiję su komutatoriaus, apkabos diodo ir lygintuvo diodų veikimu, yra per didelė 5 V dalis. Problemą apsunkina palyginti didelės srovės vertės. Taigi, kai atsižvelgiama į papildomus veiksnius, tokius kaip elektrinis triukšmas ir grandinės sudėtingumas, tampa natūralu grįžti prie galimybės naudoti linijinį reguliatorių. Įdomu tai, kad efektyvumas Linijinis reguliatorius, naudojamas konvertuoti iš 5,0 V į 3,3 V ir tiesiog vadinamas 5,0/3,3, padidėja iki 66%. Matyti, kad pasirinkus perjungimo stabilizatorių, o ne linijinį, geriausiu atveju galima šiek tiek padidinti efektyvumą.

Tolesnis svarstymas rodo, kad ne kiekviena linijinio stabilizatoriaus grandinė yra tinkama. Tikslingiau naudoti specialią konstrukciją, kad būtų pasiektas reikalingas žemos įtampos kritimas blogiausiomis sąlygomis, susijusiomis su grandinės parametrų ir temperatūros pokyčiais. Linear Technology 171083 žemo ištrūkimo linijinis reguliuojamas reguliatorius atitinka įtampos konvertavimo reikalavimus nuo 5 V iki 3,3 V. Puiki šios konkrečios programos IC savybė yra ta, kad jis nerodo nepageidaujamo elgesio priverstinėmis sąlygomis (pvz., per didelės apkrovos) esant įtampos kritimui. tolerancija. Kai kuriuose linijiniuose stabilizatoriuose tokiomis aplinkybėmis įvyksta svyruojantis pereinamasis laikotarpis arba staigus padidėjimas srovė Kaip parodyta pav. 20.4, naudojant L71083 IC įtampą konvertuoti iš 5,0 V į 3,3 V yra labai paprasta. Šaltinis, naudojantis šį IC, gali tiekti 7,5 A srovę į apkrovą ir yra apsaugotas nuo trumpojo jungimo ir per didelio temperatūros kilimo.

Ryžiai. 20.4. Naudoja specialią linijinio reguliatoriaus IC, kad konvertuotų iš 5 V į 3,3 V. Žemos įtampos išjungimo reikalavimas neleidžia naudoti kitų reguliatorių IC. Llinear Technology Soph.

Pradiniai duomenys: variklis, kurio darbinė įtampa yra 5 voltai, esant 1 A srovei, ir ESP-8266 mikrovaldiklis, kurio pokyčiams jautri darbinė maitinimo įtampa yra 3,3 voltai ir didžiausia srovė iki 600 miliamperų. Į visa tai reikia atsižvelgti ir maitinti iš vienos įkraunamos 18650 ličio jonų baterijos, kurios įtampa yra 2,8–4,2 voltai.

Surenkame žemiau esančią grandinę: ličio jonų 18650 akumuliatorius, kurio įtampa 2K,8 -4,2 voltai be vidinės įkroviklio grandinės -> prie TP4056 lusto pritvirtiname modulį, skirtą ličio jonų baterijoms įkrauti su akumuliatoriaus ribojimo funkcija iškrovimas iki 2,8 voltų ir apsauga nuo trumpojo jungimo (nepamirškite, kad šis modulis įsijungia, kai įjungtas akumuliatorius ir trumpalaikis 5 voltų maitinimas tiekiamas į modulio įvestį iš USB įkroviklio, tai leidžia ne norint naudoti maitinimo jungiklį, iškrovos srovė budėjimo režimu nėra labai didelė, o jei visas įrenginys nenaudojamas ilgą laiką, jis išsijungia, kai akumuliatoriaus įtampa nukrenta žemiau 2,8 volto)

Prie TP4056 modulio prijungiame MT3608 lusto modulį - paaukštintą DC-DC (nuolatinės srovės į nuolatinę srovę) stabilizatorių ir įtampos keitiklį nuo 2,8 -4,2 voltų akumuliatoriaus iki stabilaus 5 voltų 2 amperų, ​​maitinančio variklį.

Lygiagrečiai su MT3608 modulio išvestimi prie MP1584 EN lusto prijungiame laipsnišką DC-DC stabilizatorių-keitiklį, skirtą ESP8266 mikroprocesoriaus stabiliam 3,3 volto 1 ampero maitinimui.

Stabilus ESP8266 veikimas labai priklauso nuo maitinimo įtampos stabilumo. Prieš nuosekliai jungdami nuolatinės srovės stabilizatoriaus-keitiklio modulius, nepamirškite sureguliuoti reikiamos įtampos su kintamomis varžomis, kondensatorių pastatykite lygiagrečiai su reduktoriaus gnybtais, kad nesukeltų aukšto dažnio trukdžių veikimui. ESP8266 mikroprocesorius.

Kaip matome iš multimetro rodmenų, jungiant reduktorinį variklį ESP8266 mikrovaldiklio maitinimo įtampa NEPASIKEITĖ!

Kodėl jums reikia ĮTAMPOS STABILIATORIAUS. Kaip naudoti įtampos stabilizatorius

Supažindinimas su zenerio diodais, parametrinio stabilizatoriaus skaičiavimas; integruotų stabilizatorių naudojimas; dizainas paprastas testeris zenerio diodai ir kt.

AMS1117 duomenų lapas

Vardas	AMS1117	Kexin Industrial
Aprašymas	Linijinis DC-DC įtampos reguliatorius su žemos vidinės įtampos išjungimu, išėjimas 800mA, 3,3V, SOT-223 Su valdomu arba fiksuotu valdymo režimu
AMS1117 duomenų lapas PDF (duomenų lapas) :
Specifikacijos: — maksimalus stabilizavimas esant pilnai srovės apkrovai; — greitas trumpalaikis atsakas; — išėjimo apsauga, kai viršijama apkrovos srovė; - įmontuota šiluminė apsauga; - žemas triukšmo lygis - reguliuojama arba fiksuota įtampa 1,5 V, 1,8 V, 2,5 V, 1,9 V, 3,3 V, 5 V.

RT9013 Techninių duomenų lapas

Vardas		„Richtek“ technologija
Aprašymas	Stabilizatorius-keitiklis, skirtas apkrovai, kurios srovės suvartojimas yra 500 mA, su mažu įtampos kritimu, žemu vidinio triukšmo lygiu, itin greitas, su srovės išvestimi ir apsauga nuo trumpojo jungimo, CMOS LDO.
RT9013 PDF Techninis duomenų lapas (duomenų lapas) :
Bendras aprašymas RT9013 yra didelio našumo, 500 mA LDO įtampos reguliatorius, turintis aukštą PSRR ir itin žemą įtampos išjungimą. Idealiai tinka nešiojamiems ir belaidžiams įrenginiams, kuriems reikia didelio našumo ir vietos. Platus asortimentasįvesties darbinė įtampa: 2,2 voltai - 5,5 voltai žemas įtampos kritimas: 250 mV esant 500 mA apkrovai. Žemas savaiminio triukšmo lygis naudojimui. Itin greitas atsakas į apkrovos pereinamuosius įvykius. Šiluminis išjungimas ir srovės apsauga. Išėjime reikalingas 1 µF kondensatorius.

Vardas		Monolitinės energijos sistemos
Aprašymas	3A, 1,5 MHz, 28 V keitiklis
(duomenų lapas) :
Vaizdo informacija: MP1584 MP1584 yra aukšto dažnio 1,5 MHz laipsniškas DC-DC įtampos reguliatorius/keitiklis su integruotu MOSFET išėjimu. Jis suteikia 3A išėjimo srovę su srovės stabilumo valdymu, greitu atsaku ir lengvu įtampos kompensavimu. Įvesties įtampos diapazonas nuo 4,5 voltų iki 28 voltų apima daugumą sumažintų programų, įskaitant automobilių pramonę. 100 μA veikianti ramybės srovė leidžia modulį naudoti miego režimu maitinant akumuliatorių. Konversijos efektyvumas plačiame apkrovų diapazone pasiekiamas sumažinus perjungimo dažnį esant nedidelėms apkrovoms, kad būtų sumažinti išėjimo tranzistoriaus vartų perjungimo nuostoliai.

**Galima įsigyti Jūsų Cee parduotuvėje

Vardas		Monolitinės energijos sistemos
Aprašymas	3A, nuo 4,75 voltų iki 23 voltų, 340 kHz, keitiklis
MP2307 specifikacija PDF (duomenų lapas) :
Vaizdo informacija: MP2307 MP2307 yra monolitinis sinchroninis DC-DC (nuo nuolatinės srovės į DC) keitiklis. Įrenginys integruoja 100 milijonų MOSFET, kurie suteikia 3A DC apkraunama plačia darbine įėjimo įtampa nuo 4,75 voltų iki 23 voltų. Reguliuojamas minkštas startas apsaugo nuo srovės viršįtampių įjungiant/išjungiant, maitinimo srovė mažesnė nei 1 µA. Šis įrenginys, kurį galima įsigyti 8 kontaktų SOIC pakuotėje, yra labai kompaktiškas sistemos sprendimas su minimalia priklausomybe nuo išorinių komponentų. 1. Karščiui atsparus 8 kontaktų SOIC paketas. 2. 3A - nuolatinė išėjimo srovė 4A - didžiausia išėjimo srovė. 3. Platus darbinės įėjimo įtampos diapazonas nuo 4,75 voltų iki 23 voltų.

*Galima įsigyti Jūsų Cee parduotuvėje

LM2596 Techninių duomenų lapas

Vardas		Pirmieji Internacionalo komponentai
Aprašymas	Paprastas 3A galios reguliatoriaus keitiklis su vidiniu 150 kHz dažniu
LM2596 duomenų lapas PDF (duomenų lapas) :
BENDRAS APRAŠYMAS LM2596 serijos įtampos reguliatoriai yra monolitiniai integriniai grandynai, kurie atlieka visas aktyvias buck perjungimo funkcijas. maitinimo stabilizatorius-keitiklis , galintis valdyti iki 3A apkrovas su puikiu linijinės įtampos reguliavimu visoje apkrovoje. Šiuos įrenginius galima įsigyti su fiksuota 3,3 voltų, 5 voltų, 12 voltų išėjimo stabilizuota įtampa ir reguliuojama išėjimo stabilizuota įtampa nuo Nuo 1,2 volto iki 37 voltų. Šiluminis išjungimas ir apsauga nuo srovės: Tipiškas ryšys:

MC34063A duomenų lapas

Vardas	MC34063A	Wing Shing tarptautinė grupė
Aprašymas	DC-DC valdomas keitiklis
MC34063A duomenų lapas PDF (duomenų lapas) :

Įrenginio schema

1 paveiksle parodyta grandinė yra reguliuojamas įtampos stabilizatorius ir leidžia gauti išėjimo įtampa 1,25–30 voltų ribose. Tai leidžia naudoti šį stabilizatorių, kad maitintumėte gaviklius su 1,5 volto maitinimo šaltiniu (pavyzdžiui, Ultra Page UP-10 ir kt.) ir 3 voltų įrenginiams maitinti. Mano atveju, jis naudojamas „Moongose ​​​​PS-3050“ gaviklio maitinimui, tai yra, išėjimo įtampa nustatyta iki 3 voltų.

Grandinės veikimas

Su pagalba kintamasis rezistorius R2 gali nustatyti reikiamą išėjimo įtampą. Išėjimo įtampą galima apskaičiuoti pagal formulę Uout = 1,25 (1 + R2 / R1).
Mikroschema naudojama kaip įtampos reguliatorius SD 1083/1084. Be jokių pakeitimų galite naudoti rusiškus šių mikroschemų analogus 142 KREN22A/142 KREN22. Jie skiriasi tik išėjimo srove ir mūsų atveju tai nėra reikšminga. Ant mikroschemos būtina sumontuoti nedidelį radiatorių, nes esant žemai išėjimo įtampai reguliatorius veikia srovės režimu ir žymiai įkaista net esant tuščiosios eigos greičiui.

Įrenginio montavimas

Prietaisas sumontuotas ant spausdintinės plokštės, kurios matmenys 20x40 mm. Kadangi schema yra labai paprastas piešinys Nepridedu spausdintinės plokštės. Galima montuoti be lentos naudojant paviršinį montavimą.
Surinkta lenta dedama į atskirą dėžę arba montuojama tiesiai į maitinimo bloką. Aš įdėjau savąjį į 12 voltų kintamosios srovės ir nuolatinės srovės adapterio, skirto belaidžiams telefonams, korpusą.

Pastaba.

Pirmiausia turite nustatyti darbinę įtampą stabilizatoriaus išvestyje (naudojant rezistorių R2) ir tik tada prijungti apkrovą.

Kitos stabilizatoriaus grandinės.

Perjungiamas 1,5/3 voltų stabilizatorius LM317LZ mikroschemoje

Tai vienas iš labiausiai paprastos grandinės, kurį galima surinkti ant prieinamos lusto LM317LZ. Prijungus/atjungus rezistorių grįžtamojo ryšio grandinėje, išėjime gauname dvi skirtingas įtampas. Tokiu atveju apkrovos srovė gali siekti 100 mA.

Tiesiog atkreipkite dėmesį į LM317LZ lusto kištuką. Jis šiek tiek skiriasi nuo įprastų stabilizatorių.

Paprastas AMS1117 lusto stabilizatorius

Paprastas stabilizatorius įvairioms fiksuotoms įtampoms (nuo 1,5 iki 5 voltų) ir srovei iki 1A. galima surinkti ant mikroschemos AMS1117-X.X (CX1117-X.X)(kur X.X yra išėjimo įtampa). Yra tokių įtampų mikroschemų kopijos: 1,5, 1,8, 2,5, 2,85, 3,3, 5,0 voltų. Taip pat yra mikroschemų su reguliuojamu išėjimu, pažymėtu ADJ. Senose kompiuterių plokštėse yra daug šių lustų. Vienas iš šio stabilizatoriaus privalumų yra žemas įtampos kritimas – tik 1,2 volto ir mažas dydis stabilizatorius pritaikytas SMD montavimui.

Kad veiktų, reikia tik poros kondensatorių. Norint efektyviai pašalinti šilumą esant didelėms apkrovoms, Vout terminalo srityje būtina įrengti šilumos šalinimo padėklą. Šis stabilizatorius taip pat yra TO-252 pakuotėje.