Reduzindo 12V a 5V

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AVISO LEGAL: Não sei nada de engenharia elétrica; acabei de ver isso como a categoria mais adequada para minha pergunta.

Eu tenho um painel solar que está sendo executado em um comutador do controlador (por falta de um nome melhor); o comutador do controlador tem uma conexão para uma bateria e uma conexão para a saída. Eu tenho a bateria conectada e está fornecendo 12V - 12.8V à saída.

Quero conectar uma extremidade USB fêmea à saída. Mas eu sei que uma porta USB deve fornecer apenas cerca de 5V.

Antes de colocar o controlador e a bateria, o painel solar estava conectado diretamente às entranhas de um velho carregador de isqueiro. Funcionou muito bem. Mas quando tentei conectar a mesma pequena placa de circuito à saída do controlador, ela simplesmente se arqueou e, então, a removi.

Não tenho idéia do que estou fazendo de errado aqui. Liguei um voltímetro à saída e, com certeza, 12V. Conectou uma luz de LED e iluminou muito bem. Mas sempre que eu conecto esse pequeno circuito, ele se forma e se eu conecto a placa de circuito do interior de um carregador de parede USB ... Nada, nenhuma energia vem da porta USB (medida com um voltímetro).

w0lf
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Qual é exatamente a sua pergunta?
Andy aka
Desculpe, provavelmente poderia ter dito isso um pouco melhor. Eu queria perguntar o que eu poderia usar para diminuir a tensão que sai da saída De 12v para 5v. Não se preocupe, Cornelius me deu boas informações sobre o assunto com alguns diagramas muito bons e eu não poderia estar mais feliz com sua resposta.
w0lf
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qual corrente você precisa em 5 volts. Pode haver um motivo para evitar o regulador 7805. Se for necessário 1 amp, haverá 7 watts dissipados pelo calor do 7805 A, enquanto que se você usar um conversor buck, a dissipação será de 0,5 watts porque são muito mais eficientes, mas custará talvez US $ 5 em comparação com US $ 1 no 7805.
Andy aka
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Você diz que quando tenta conectar um carregador de telefone de isqueiro, ele está apenas arqueando, então talvez você tenha invertido a polaridade e danificado? (veja aqui ) Mas, supondo que a polaridade esteja correta e a voltagem seja de aproximadamente 12V DC, não há razão para não funcionar.

Respostas:

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O circuito mais simples será usar um regulador de tensão como o LM7805 . Esses reguladores são muito comuns.

No entanto, ele só pode fornecer uma corrente máxima de 1A e você também precisará de um dissipador de calor.

É simples de montar: conecte o fio de 12V no terminal mais à esquerda do IC, enquanto observa a inscrição e com os pinos para baixo. Conecte a saída de 5V para a porta USB no pino mais à direita. Conecte o terra da sua fonte de 12 V e do seu USB ao pino do meio ou ao dissipador de calor. Você também pode adicionar dois capacitores como:

insira a descrição da imagem aqui

De Fairchild datasheet .

insira a descrição da imagem aqui

Cornelius
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Obrigado, exatamente o que eu precisava. A única questão que me resta é se o meu telefone cobrará entre 500mA e 1,5A, em seguida, o máximo de 1 amp deste regulador deve ser suficiente? Desculpe, por ter de ser baby-passo através deste, Im completamente novo para tudo isso e agradeço a sua ajuda
w0lf
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Isto será muito ineficiente (mais de 50% de energia vai mudar em calor em 7850 regulador.
Kamil
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Dada a falta de experiência em eletrônica do OP, pode ser a melhor opção de engenharia (falta de complexidade versus eficiência).
Mctylr
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Eu fiz um carregador de carro USB DIY usando essa abordagem e saiba que ele aquece MUITO. Em países frios, pode ser tolerável, mas aqui no Brasil, dentro de um carro quente, realmente danificou o regulador. Um dissipador de calor é obrigatório.
NothingsImpossible
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Use um R-785.0-1.0 em vez do LM78xxx. A mesma pinagem, mas a eficácia é de até 80%. Max 1A e mais caro, mas na faixa de US $ 3, então ok para um projeto de hobby único.
Christian
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O que você precisa para esta aplicação é um regulador de tensão, para ser mais preciso, um regulador de tensão de abaixamento.

Os reguladores de tensão são fornecidos em 2 tipos:

  • Linear
  • Comutação

Linear:

Um regulador de tensão linear converte sua tensão dissipando o restante como calor. O que isto significa é que, em sua aplicação, o calor dissipado é

(InputVoltage - OutputVoltage) * Corrente fornecida = (12-5) * 1 = 7W !!!!

Agora que é necessário dissipar uma grande quantidade de calor, você definitivamente precisará de um dissipador de calor e um bom fluxo de ar para não queimar seu regulador.

Comutação:

Agora, um regulador de comutação funciona alternando os estados; isso é muito mais eficiente e dissipa muito menos calor. Um regulador de comutação é a melhor opção quando seu consumo atual é alto.

O que eu recomendaria para a sua aplicação é comprar um PCB regulador de comutação prontamente disponível que possua todos os componentes já soldados, tudo o que você precisa fazer é conectar a fonte de entrada, testar a saída até obter 5V e alimentar seu dispositivo USB.

Outras referências:

evolucionista
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Embora um regulador linear como o LM7805 possa ser suficiente, algumas coisas precisam ser levadas em consideração:

  • A dissipação de energia pode ser alta, dependendo das necessidades atuais. Em 1A, você dissipará um pouco mais de 7W que, a menos que você instale um dissipador de calor, fritará seu regulador rapidamente.

  • Mesmo que nada esteja conectado ao pino de 5V do regulador, haverá uma corrente de fuga que acabará esgotando sua bateria, dado o tempo.

Se você é sério sobre o consumo de energia, pode ser melhor usar conversores DC-DC que você pode encontrar a preços muito baixos. Sua eficiência é bastante boa.

Certifique-se de conectar a porta USB corretamente.

Além disso, mesmo que o carregador forneça uma saída limpa de 5V, nem todos os dispositivos poderão cobrar dele. Alguns precisam de uma certa voltagem nos pinos D- e D +.

JuanΠ
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Nesse caso, de precisar de voltagens nos pinos D + -, eu vi um instrutível prático, em que o cara usa apenas um monte de resistores de mesmo valor para ir VCC para D + e depois D + para D- e depois D- para GND para ativar a carga modo no dispositivo móvel
KyranF
Lembre-se de que nem todos os dispositivos têm os mesmos requisitos quando se trata dos pinos de dados. Alguns telefones podem ser um problema. Lembro de bater minha cabeça contra a parede com o meu Razr V3.
JuanΠ
Sim, e acho que isso foi instrutível especificamente para o iPhone. Eu odeio iPhones ..
KyranF