Как сделать шаг 12в на 5в и 3.3в

Я все еще новичок в электронике, и это мой первый раз на EE StackExchange, так что, пожалуйста, потерпите меня :)

В настоящее время я работаю над созданием схемы платы быстрого прототипирования в Eagle для использования с Intel Edison. На плате есть пара микросхем, для работы которых требуется 5 В (FE1.1s и PCM2902E), а для работы Edison требуется 3,3 В.

В моей схеме у меня есть стандартный бочкообразный разъем и две винтовые клеммы, которые я собираюсь использовать для питания платы. Теперь, когда у меня есть история случайного выдувания таких вещей, как светодиоды, некоторые микросхемы и динамики, путем случайной подачи большого напряжения или случайного использования настенного адаптера, установленного слишком высоко, я хочу установить некоторую защиту. (Тем более, что у Edsion нет стабилизатора напряжения, я не хочу поджаривать плату за 50 долларов!)

Идея состоит в том, что пользователь может ввести любое напряжение (5 В и выше, скажем, до 12 В) через винтовые клеммы или бочкообразный разъем, и плата переключится на напряжение до необходимых ему уровней.

Прямо сейчас, используя этот учебник , у меня есть стабилизатор напряжения 5 В в моей схеме, чтобы сместить входное напряжение до 5 В, которое мне нужно для запуска микросхем. Теперь мне нужна еще одна цепь, чтобы переключить его на 3,3 В, чтобы я мог питать Эдисона.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Как лучше всего снизить напряжение до 3,3 В для Edison? и есть ли лучший способ сместить неизвестное входное напряжение (максимум 12 В) на 5 В?

Привет, это Кит М. Мкейт. Вы, должно быть, тот человек, которого все всегда принимали за меня всю мою жизнь, когда меня спрашивают, не наоборот ли мое имя. Какой ток нужен на 5В и 3.3В. Есть два основных типа регуляторов, которые, возможно, вам подойдут. Существуют линейные стабилизаторы (например, ваш 78LXX) и понижающие преобразователи (в которых используются катушки индуктивности и конденсаторы для обеспечения более низких напряжений без потери слишком большой мощности). Если вы предоставите оценки тока (силы тока), это поможет выбрать между ними.
@mkeith на 5V (если я правильно читаю эти таблицы jfd-ic.com/Documents/FE1.1s%20Data%20Sheet%20(Rev.%201.0).pdf и ti.com/lit/ds/symlink/ pcm2900.pdf ) мне нужно около 50-100ма, а в даташите на эдисон не могу найти ток, на 3.3v adafruit.com/datasheets/EdisonDatasheet.pdf
@mkeith Только что понял, что совершил ошибку, FE1.1s требуется 100 мА для работы 4 полноскоростных портов, для чего я его использую, а PCM2902E требует 10 мА.
FE1.1 — это 4-портовый контроллер-концентратор. Вы действительно собираетесь сделать 4 порта доступными для внешних устройств? Если это так, вам нужно будет подать (в идеале) 500 мА при 5 В на каждый порт. Если USB-подключения предназначены для встроенных устройств, вам просто нужно включить энергопотребление этих устройств в свой бюджет.
Да, 3 порта подключены к гнездовым разъемам USB типа A, а 4-й разъем будет иметь опцию с разъемом для использования либо в качестве звуковой карты USB через PCM2902E, либо в качестве 4-го гнездового разъема.
Если вы подключите устройство к одному из портов USB, оно может потреблять до 500 мА. Таким образом, вы должны спроектировать источник питания 5 В на 2,5 А. Используйте импульсный регулятор (линейный регулятор быстро перегревается). Запустите 3,3 В из 5 В с помощью LDO. Чтобы упростить конструкцию, вы можете использовать модуль постоянного тока 5 В, который можно просто припаять к плате как единое целое.
Хорошо, спасибо за вашу помощь, я действительно ценю это! Знаете ли вы какие-либо части для этого, которые вы могли бы порекомендовать?

Ответы (2)

LM78XX — хороший вариант для решения вашей проблемы, но я настоятельно рекомендую вам изучить LM2596 и mic29302. Эти регуляторы намного лучше, чем старая (но всегда эффективная) серия LM78XX. Если вы новичок в электронике, я рекомендую вам начать с новейших доступных компонентов. Вам потребуются дополнительные конденсаторы для этих регуляторов, но это не сложно, вы найдете всю необходимую информацию в даташитах. Кроме того, используя LM2596, вы можете регулировать выходное напряжение, изменяя значения резисторов, поэтому вы можете повторно использовать эти компоненты в будущих проектах. Серия LM78XX имеет определенные выходные напряжения, которые нельзя изменить.

Похоже, это именно то, что мне нужно, спасибо!
Я не слишком беспокоюсь о возможности изменения напряжения, так как моя схема представляет собой дизайн печатной платы, поэтому я, вероятно, ограничусь парой определенных выходных.
Не могли бы вы уточнить, почему я должен использовать LM2596 вместо LM78XX, который у меня уже есть в моей схеме? Мне любопытно, почему LM2596 лучше. Я вижу, что LM2596 имеет версии 5 В и 3,3 В, поэтому я мог бы получить одинаковый регулятор для обеих частей моей схемы, что, вероятно, было бы хорошо.
Возможно, вы не увидите разницы в этом проекте, потому что LM2596 имеет много дополнительных функций, которые вы не будете использовать в этот раз, но он просто намного современнее, чем LM7805. Именно поэтому я рекомендую вам начать с него. В будущем LM7805 вам будет мало и нужно будет мигрировать на 2596, почему бы не сделать это сейчас!?
И, конечно же, вы можете использовать 2596 для понижения до 3,3 или 5 или любого другого значения, поскольку у него есть регулируемый выход, который вы можете установить, изменив значение резисторов.
хорошо спасибо! Теперь поработаем над добавлением их в мою схему

То, что у вас есть, будет очень хорошо работать для всего, что выше 6,3 В до 5,0 - используйте регулятор типа LM7805.

Получить 3,3 можно либо с регулятора 5 В (подойдет LM317), либо напрямую с входа ~12 В тоже. Для этого также подходит LM317; разница между этими решениями незначительна, хотя питание 3,3 В напрямую от входа может немного лучше распределить рассеиваемую мощность.

Эй, @jp314, я думаю, ты случайно дал плохой совет. В техническом описании LM317 рекомендуется, чтобы Vin было как минимум на 3 В больше, чем Vout. Он будет работать нормально для генерации 5 В, но вы не можете использовать его для снижения 5 В до 3,3. Для этого следует использовать LDO или использовать 12 В для Vin. Но тогда вам действительно нужно беспокоиться о рассеянии.
Да, вы правы - ld1117v33 был бы лучшим выбором, если бы вы подключили выходной сигнал от регулятора 5 В.