Распределение напряжения

Тема в разделе "Схемотехника, компоненты, модули", создана пользователем Vallek, 9 фев 2015.

  1. Vallek

    Vallek Нерд

    Други и товарищи! Помогите человеку, проспавшему всю электронику и вдруг проснувшемуся через несколько лет, и желающему освоить это великое искусство!
    Такая у меня проблема: Хочу я значит автоматизировать немного детский игрушечный поезд. Хочу туда вставить лампочки, и сделать управление скоростью моторчика (на данный момент, он либо едет, либо не едет с постоянной скоростью). Так вот, купил я вот такие миленькие маленькие минилампочки накаливания http://www.platan.ru/cgi-bin/qwery.pl/id=60455 (не сочтите за рекламу, просто чтобы было понятны её характеристики). Так вот - всем хороша, да тока жрёт, в разы больше светодиода. А мне ещё нужно драйвер двигателя L293DD питать, а ещё Arduino Fio и маленький WiFi Bee. Раньше долго разбирался, как мне управлять яркостью этих лампочек, но добрые люди с этого форума уже помогли и рассказали. (Если интересно, то это было здесь: http://forum.amperka.ru/threads/Почему-же-не-горит.4278/#post-34124). Так вот взял я макетную плату, подал на неё напряжение около 5В. Подключил лампочки напрямую от питалова через транзистор и понадобился ещё небольшого номинала резистор (порядка 15 Ом). Всё горит, работает! Но резисторы греются аж жуть! Пальцем не могу дотронуться! И вот в этой статье Амперки: (http://wiki.amperka.ru/схемотехника...ние_делителя_для_считывания_показаний_датчика) в самом низу написано, что "Делитель напряжения подходит для получения необходимого заниженного напряжения в случаях, когда подключенная нагрузка потребляет небольшой ток (доли или единицы миллиампер)." И далее, - "Делитель не подходит для подачи напряжения на мощных потребителей вроде моторов или светодиодных лент.
    Чем меньшие номиналы выбраны для делящих резисторов, тем больше энергии расходуется впустую и тем выше нагрузка на сами резисторы. Чем номиналы больше, тем больше и дополнительное (нежелательное) падение напряжения, провоцируемое самой нагрузкой."
    Таким образом, я прихожу к выводу, что это как раз мой случай, я слишком много энергии расходую впустую, но когда я ставлю резисторы боольшего сопротивления, то в этом случае уже не горят лампочки. Так вот и созрел мой вопрос, каким образом мне сохранить энергию, не расходуя её на резисторах, и чтобы при этом горели лампочки (ну и естессно питания хватило для Arduino Fio, Драйвера двигателей L293DD, и WiFi Bee). И хватит ли для этого всего напряжения порядка 4.6В?
    Заранее очень благодарен за любой ответ и совет!
     
  2. vvr

    vvr Инженерище

    "Делитель напряжения подходит для получения необходимого заниженного напряжения в случаях, когда подключенная нагрузка потребляет небольшой ток (доли или единицы миллиампер)."
    А у вас ток потребляемый наааааамного больше
     
  3. Vallek

    Vallek Нерд

    Получается, что на одну лампочку приходится порядка 100мА. У меня их 5. Соответственно - 500мА. Поэтому, как я понимаю, делитель мне вряд ли подойдёт.
     
  4. vvr

    vvr Инженерище

    Вам проще купить обычные светодиоды и не заморачиваться.
    Цена вопроса три копейки, а проблем с себя сбросите кучу.
     
  5. Vallek

    Vallek Нерд

    так-то проще, но интересны именно эти лампочки. Светодиоды ТАК не светят =)
     
  6. Vallek

    Vallek Нерд

    но наверняка ведь есть какие-нибудь другие способы!?
     
  7. Salk

    Salk Гик

    Вы хотите от одного источника питания (4.6 В) запитать и arduino и лампы?
    Давайте рассчитаем резистор и его мощность: Падение на нем должно составить - 3.1 В (4.6 - 1.5 В). Рассеиваемая мощность, при полном накале 5 ламп - P = 3.1 В * 0.5 А (500 мА) = 1.55 Вт. Резистор при этом 3.1 В / 0. 5 А = 6.2 Ом. Можно взять резистор 2 Вт или поставить параллельно 2 резистора по 2 Вт, но только уже по 10-12 Ом. Можно увеличить номинал резистора, рассеиваемая на нем мощность упадет и можно обойтись 1 Вт, но тогда упадет и яркость ламп. При 15 Ом рассеиваемая мощность на резисторе должна составить около 0.6 Вт. Какой мощности используете резисторы ? Это вариант: пойти по пути наращивания мощности резистора, делитель напряжения здесь не к чему. Мне кажется это самый рациональный способ, поставить один здоровый резистор и пусть он себе чуть греется, ничего плохого от этого не произойдет.

    Насчет Arduino Fio, она вроде питает от 3.3 В ? Не знаю, есть ли на ней встроенный регулятор напряжения и можно ли напрямую на неё подавать больше 3.3 В. Для драйвера, я думаю, 4.6 В вполне может сойти за логическую единицу (в ДШ указано не меньше 4.5 В). Для питания моторчиков должно быть своё напряжение, но тоже не меньше 4.5 В. От чего Вы питать все это собрались?
     
  8. Vallek

    Vallek Нерд

    Большое-большое спасибо за ответ! Конечно, чем меньше нужен будет источник питания, тем лучше. (Меньше батареек нужно будет запихнуть в маленький поезд). Поэтому, если как-то возможно сделать это всё будет на 2-х пальчиковых аккумуляторах (по 1.2В) - то это было бы супер! Но в этом случае, как я понимаю, нужно будет использовать какой-то усилитель напряжения, правильно? Да, с резисторами я тоже примерно так и рассчитывал, и тоже думал, что нужны будут наверное какие-то более мощные резисторы. Только вот я в своей схеме в основном хочу использовать SMD-компоненты (всё-таки поезд маленький =))) ) И тут вот у меня вопрос, а есть ли SMD-резисторы с большей рассеиваемой мощностью? Просто как не посмотрю, так она везде меньше, чем у обычных выводных. (Хотя вполне вероятно, что я плохо смотрел).
    Да, Фио действительно питается от 3.3В. Хотя вполне нормально на неё подавал 5В - не обижалась.

    А по поводу питания, как я писал выше, чем меньшее напряжение нужно будет подавать, тем лучше. Так как место ограничено. Поэтому может быть лучше будет сделать через какой-нибудь преобразователь напряжения?
     
  9. ANV

    ANV Гуру

    Что вы хотите от лампочек? Чтобы все вместе светили или управлять каждой в отдельности?
    Если все вместе, то соедините 3 лампы последовательно, на них примерно будет по полтора вольта от 4.6 источника. Если каждой в отдельности управлять, то подайте на нее ШИМ, но заполнение не больше чем 1,5/4,6
     
  10. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    Почему бы не поставить понижающий DC-DC регулятор на питание ламп?
     
  11. Vallek

    Vallek Нерд

    Да, у меня есть 2 по 2 лампы включённых последовательно, и 1 лампочка живёт отдельно от всех. Если просто от Ардуино подавать ШИМ - то там слишком маленький ток, и этого не хватает, поэтому использовал немного другое подключение, питание идёт непосредственно от батарейки через транзистор, а на базу уже непосредственно подаю ШИМ
     
  12. Vallek

    Vallek Нерд

    Спасибо за совет! Тоже размышляю на эту тему. Но так как я пока в этом всём деле - новичок, то, соответственно, не знаю, какой лучше использовать. Не могли бы посоветовать?
     
  13. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    Для вашей задачи на основе LM2574N можно собрать.
     
    Vallek нравится это.
  14. Vallek

    Vallek Нерд

    Спасибо большое! Погуглю!
     
  15. Vallek

    Vallek Нерд

    Я вот так подумал, а можем ли мы сделать наоборот? Допустим есть место на одну пальчиковую батарейку 1,5В. Соответственно, пускаем одну линию без понижающего DC-DC регулятора на лампочки, а далее ставим повышающий DC-DC регулятор и от него питаем плату, драйвер двигателя и модуль WiFiBee? Просто в этом случае экономится место. В моём случае это играет самую важную роль =)
     
  16. Unixon

    Unixon Оракул Модератор

    Да, так тоже можно сделать, но 1.5V будет маловато, это уже для решений из области "energy harvesting". Вот в Амперке совсем недавно появился маленький "повышатель", но для него нужно хотя бы две батарейки.
     
  17. Vallek

    Vallek Нерд

    Да, 2 батарейки тоже в принципе терпимо! Спасибо большое за совет! Буду пробовать