Il mio Raspberry Pi sta perdendo energia in un balzo

Ho una macchina RC . La batteria fornisce alimentazione all'ESC e quindi l'ESC fornisce 6 V al ricevitore. Invece del ricevitore ho un Raspberry Pi, che utilizza i 6 V, lo riduce a 5 V e fornisce energia al Raspberry Pi.

Il problema

Ogni volta che andiamo a piena potenza *, c'è una mancanza di tensione e il Raspberry Pi sembra reimpostarsi.

* Per piena potenza intendiamo diretto al 100% e non compreso tra 0 e 100

Non sono un esperto di circuiti elettrici, ma alcuni dei suggerimenti sono di usare un condensatore per fornire i 5 V mancanti nel frattempo. Come posso evitare che Raspberry Pi muoia in caso di piena potenza?

Dal momento che stai funzionando direttamente da una batteria, direi che è sicuro aggiungere il maggior disaccoppiamento (in altre parole limiti sulla potenza di input) possibile, dal momento che l'unico vero inconveniente (che penso sia rilevante per la tua configurazione) all'aggiunta molta capacità aumenta la corrente di spunto (poiché il condensatore agisce naturalmente da cortocircuito durante la carica).

In alcune circostanze, tuttavia, è necessario evitare l'elevata corrente assorbita associata a un disaccoppiamento eccessivo durante l'avvio iniziale. Un esempio è quando si utilizza un convertitore di commutazione per aumentare / diminuire la tensione. Se il convertitore ha incorporato la protezione da sovracorrente (e nessuna funzione di avvio lento), il cortocircuito causato dai cappucci non caricati farà vacillare il convertitore (avvio, sovracorrente e riavvio) e non raggiungerà mai completamente il suo obiettivo voltaggio. Tuttavia, poiché stai funzionando direttamente da una batteria, questo non dovrebbe essere un problema, dal momento che una batteria può essere guidata molto al di sopra della sua capacità di corrente nominale (per brevi periodi).

Un'altra cosa da ricordare è che dal momento che esiste un grande deposito di energia attraverso le guide di alimentazione (i condensatori), il sistema potrebbe impiegare un po 'a scaricarsi (dopo essere stato spento). In altre parole, il tuo Pi probabilmente funzionerà per altri 30 secondi (a seconda della capacità aggiunta) dopo aver scollegato la batteria principale.

Infine, prova sempre ad aggiungere condensatori con una potenza nominale almeno doppia rispetto alla tensione di esercizio (ad esempio, se hai batterie da 6 V prova a ottenere i tappi da 16 V). I motori che invertono la loro direzione molto rapidamente possono indurre picchi di tensione sufficientemente grandi nel sistema e causare l'esplosione dei cappucci (si spera che il driver del motore abbia diodi di serraggio sufficienti).

Direi che un singolo cappuccio elettrolitico da 1000 uF sarebbe un disaccoppiamento più che sufficiente. Se il tuo Pi continua a spegnersi, immagino che la causa più appropriata sia che le batterie non sono in grado di fornire la corrente richiesta. Ricorda, il motivo per cui Pi sta riavviando (o spegnendo) è dovuto alla caduta della tensione di alimentazione perché le batterie non sono in grado di fornire la corrente richiesta dai motori. L'aggiunta di condensatori aiuterà con picchi di corrente (come l'accelerazione dei motori), ma ovviamente non risolverà l'assorbimento di corrente a lungo termine.

Sembra che tu stia vivendo un "brown out" causato quando l'eccessiva corrente assorbita dalla batteria provoca una caduta della tensione di alimentazione. Ciò è dovuto al fatto che le batterie hanno una resistenza interna (ovvero impedenza di uscita ).

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Un condensatore ritarderà questo effetto, ma ciò di cui hai veramente bisogno è un regolatore di tensione - molti sono disponibili in un pacchetto di circuiti integrati (IC). Alcuni regolatori di tensione aumentano la tensione quando non sono sufficienti, ma più semplicemente riducono la tensione di alimentazione alla tensione richiesta da un componente come il tuo RPi (nel qual caso, la tensione della batteria dovrebbe essere aumentata in modo che non scenda mai sotto i 5 V a pieno motore caricare).

In alternativa, è possibile utilizzare un pacco batteria separato per l'RPi. Questa è una soluzione comune per i robot mobili, perché assicura che quando il robot viene immobilizzato a causa della mancanza di energia, le comunicazioni radio con il PC di bordo non andranno perse.

Devo essere d'accordo con le altre due risposte, tuttavia il problema principale è che non hai abbastanza tensione nel tuo regolatore (vedo dal tuo commento a Ian che stai usando un regolatore Pololu D15V35F5S3). Se fai riferimento alla descrizione del prodotto Pololu D15V35F5S3 , in basso troverai il seguente grafico:

Osservando la linea rossa per l'uscita a 5 V: Nota per tutte le correnti superiori a zero, la tensione di interruzione è maggiore di 1 V. (La tensione di ingresso minima necessaria per ottenere l'uscita a 5 V è 5 V + tensione di interruzione.) Maggiore è la corrente utilizzata dai carichi a 5 V (Pi), maggiore è l'interruzione. Il problema è aggravato da qualsiasi caduta di tensione nella sorgente a 6 V dovuta a sovratensioni (vedi la risposta di Ian).

O hai bisogno di una tensione di ingresso più alta, un regolatore di dropout inferiore (questo può essere difficile e insufficiente), un regolatore diverso (buck-boost) o una fonte di alimentazione diversa per il Pi.