Convertitore DC-DC: da LiPo 4S a Board 5V 3A

[emiemi]

Sto cercando un convertitore DC-DC per poter alimentare una board[1] che richiede 5V e 2/3A a partire da una batteria LiPo 4S 4400mAh[2].

Cercando qua e la, ho trovato questo che sembra fare al caso mio ma costa un casino.

TRACOPOWER | Alimentatori | Alimentatori, convertitori c.c./c.c. e generatori | Convertitori cc-cc | Traco - da 10 W a 15 W - Serie TEN, THD, TEL, THN, TON |TEL 15-1211

Non essendo un elettronico, ed essendo la prima volta che cerco di realizzare un circuito elettrico, volevo capire se ho alternative o se è normale che costi cosi tanto (forse perche di potenza? Eroga fino a 3A.). Ho guardato ad esempio come veniva alimentato il microprocessore ATMEGA168 presente sui controller dei motori brushless che ho appena comprato [3], che appunto vengono alimentati direttamente dalle batterie, ed ho notato un convertitore dc-dc
78L05 che costa praticamente niente confronto a quello di cui sopra. Questo pero eroga solo pochissimi mA. Che sia tutta li la differenza di prezzo?

Grazie in anticipo per i consigli.

[1] www.beagleboard.com
[2] Robbe Batteria Li-Po Roxxy-Power ZX 4S 4400mAh 25C + ChipBid | Jonathan.it vendita modellismo dinamico online - spedizioni in 24 ore
[3] https://www.mikrocontroller.com/inde...roducts_id=504

[il_Zott]

ciao
guarda un po' se questi ti possono andare bene,
questo regge 5A e fino a 10 lipo:

Hobbywing 5-7.5A UBEC for Lipoly

questo invece 3A e 5 lipo:

Hobbywing 3amp UBEC

ciao

[romoloman]

Originalmente inviato da emiemi

Ho guardato ad esempio come veniva alimentato il microprocessore ATMEGA168 presente sui controller dei motori brushless che ho appena comprato [3], che appunto vengono alimentati direttamente dalle batterie, ed ho notato un convertitore dc-dc
78L05 che costa praticamente niente confronto a quello di cui sopra. Questo pero eroga solo pochissimi mA. Che sia tutta li la differenza di prezzo?

Cerco di spiegarti la differenza da un punto di vista elettronico.

Gli integrati della famiglia 78XYY sono dei regolatori lineari, ovvero si comportano come delle resistenze dissipando in calore la potenza in eccesso.
Esempio:
una lipo 4S ha una tensione nominale di 14.8V e una tensione massima di 16.8V
per passare da 16.8V a 5V il regolatore dissipa (11.8*X)W dove X è la corrente richiesta. Ora un ATMEGA assorbe solo pochi mA e per questo scopo un regolatore lineare è più che accettabile.
Con un carico di 3A ti troveresti a dover dissipare 35.4W che invece è un enormità.
Per questo si usano altre tecniche che sono tipiche dei regolatori non lineari o anche detti switching. Mediante una regolazione PWM e un filtraggio successivo mediante integrazione del segnale tramite una rete LC si genera una tensione efficace pari ai famosi 5V.
La parte costosa di questa regolazione sta solo nella sezione di filtraggio poichè comunque il segnale PWM rischia di essere comunque presente sull'uscita e a seconda del tipo di applicazione potrebbe non essere una cosa buona.
La soluzione integrata che hai indicato tu garantisce alcune performance ed ha alcune certificazioni che la rendono relativamente costosa.
Esistono delle soluzioni low cost atte all'uso aeromodellistico come quelle che ti sono state indicate da il_Zott. quale delle due sia adatta, beh senza conoscere ciò che devi fare è praticamente impossibile risponderti.

[emiemi]

Ottima spiegazione romoloman! Grazie mille.

Devo realizzare, per scopi (auto)didattici, un quadricottero a partire dalla scheda di cui sopra (per niente adatta allo scopo lo so). Considerato che attraverso quel regolatore devo alimentarci la Beagle che è un po costosa preferisco non rischiare.

Le specifiche della Beagle consigliano come alimentatore da muro il seguente

Digi-Key - T450-P5P-ND (Manufacturer - DPS050200UPS-P5P-SZ)

Quello che devo fare io è realizzare un alimentatore a partire dalla batteria
con quelle stesse caratteristiche, senza fare danno, da qui la necessità di un convertitore DC-DC.

Grazie ancora ad entrambi.

[romoloman]

Originalmente inviato da emiemi

Ottima spiegazione romoloman! Grazie mille.

Devo realizzare, per scopi (auto)didattici, un quadricottero a partire dalla scheda di cui sopra (per niente adatta allo scopo lo so). Considerato che attraverso quel regolatore devo alimentarci la Beagle che è un po costosa preferisco non rischiare.

Le specifiche della Beagle consigliano come alimentatore da muro il seguente

Digi-Key - T450-P5P-ND (Manufacturer - DPS050200UPS-P5P-SZ)

Quello che devo fare io è realizzare un alimentatore a partire dalla batteria
con quelle stesse caratteristiche, senza fare danno, da qui la necessità di un convertitore DC-DC.

Grazie ancora ad entrambi.

premesso che per un quadricottero quella è una board ultradimensionata a tal punto da essere addirittura inutile, non credo sia un problema alimentarla con il circuito da 3A indicato da il_Zott o addirittura direttamente con i bec dei regolatori.
Su un quadricottero non hai carico dovuto ai servi, quella board dovrebbe consumare intorno ai 1.5A aggiungici 3 giroscopi, i GPS la ricevente, arrivi a 2A... metti in parallelo due BEC dei 4 ESC con due diodi schotty a protezione e ti ritrovi tranquillamente con almeno 4A in tutta sicurezza..

[emiemi]

Originalmente inviato da romoloman

premesso che per un quadricottero quella è una board ultradimensionata a tal punto da essere addirittura inutile, non credo sia un problema alimentarla con il circuito da 3A indicato da il_Zott o addirittura direttamente con i bec dei regolatori.
Su un quadricottero non hai carico dovuto ai servi, quella board dovrebbe consumare intorno ai 1.5A aggiungici 3 giroscopi, i GPS la ricevente, arrivi a 2A... metti in parallelo due BEC dei 4 ESC con due diodi schotty a protezione e ti ritrovi tranquillamente con almeno 4A in tutta sicurezza..

Ultradimensionata è dire poco. Lo so.

I 3A sono infatti consigliati nell eventualita si debba alimentare un ulteriore scheda tramite l'expansion header della board che fornisce una pista a 5v. Comunque anche io pensavo che forse 2A mi vanno piu che bene. Devo metterci una IMU, e successivamente una camera (la beagle ha uno slot apposito). Niente GPS.

Non so cosa intendi per BEC, ma ad intuito dovrei mettere mani su quei micro controllori dei motori per tirarmi fuori l'alimentazione? Non passerei sempre dai 78XYY che mi consumano potenza inutilmente?

GRazie.

[romoloman]

Originalmente inviato da emiemi

Ultradimensionata è dire poco. Lo so.

I 3A sono infatti consigliati nell eventualita si debba alimentare un ulteriore scheda tramite l'expansion header della board che fornisce una pista a 5v. Comunque anche io pensavo che forse 2A mi vanno piu che bene. Devo metterci una IMU, e successivamente una camera (la beagle ha uno slot apposito). Niente GPS.

Non so cosa intendi per BEC, ma ad intuito dovrei mettere mani su quei micro controllori dei motori per tirarmi fuori l'alimentazione? Non passerei sempre dai 78XYY che mi consumano potenza inutilmente?

GRazie.

I controllori di velocità (ESC) forniscono normalmente l'alimentazione alla ricevente tramite un sottocircuito interno che si chiama BEC (Battery Eliminator Circuit)... non c'è proprio da mettere mano a niente...
Alcuni controllori hanno addirittura dei BEC switching... (solo per i lineari)
Volendone usare due conviene mettere dei diodi schotty.
Si lo spreco in calore esiste, ma in compenso togli materiale e complicazioni a bordo...
poi bisogna capire l'efferrivo consumo della parte a 5V.
Poi alla fine chi spreca di più sei tu... su quella scheda di sono: controller video, decodificatore HD, ethernet, macchinetta del caffe circuiteria i cui consumi che sono assolutamente inutili per l'uso che ne devi fare.
Con una schedina con un cortex A3 (cerca in giro) spendi molto meno (15-30€) e consumi un terzo di corrente...

[emiemi]

Originalmente inviato da romoloman

I controllori di velocità (ESC) forniscono normalmente l'alimentazione alla ricevente tramite un sottocircuito interno che si chiama BEC (Battery Eliminator Circuit)... non c'è proprio da mettere mano a niente...
Alcuni controllori hanno addirittura dei BEC switching... (solo per i lineari)
Volendone usare due conviene mettere dei diodi schotty.
Si lo spreco in calore esiste, ma in compenso togli materiale e complicazioni a bordo...
poi bisogna capire l'efferrivo consumo della parte a 5V.
Poi alla fine chi spreca di più sei tu... su quella scheda di sono: controller video, decodificatore HD, ethernet, macchinetta del caffe circuiteria i cui consumi che sono assolutamente inutili per l'uso che ne devi fare.
Con una schedina con un cortex A3 (cerca in giro) spendi molto meno (15-30€) e consumi un terzo di corrente...

I controllori che ho preso sono questi.
https://www.mikrocontroller.com/inde...c756c6c43ef67e

Dove dovrei mettere mani? :-)

L'unico motivo per cui sto usando la Beagle è perche in un secondo momento vorrei collegarci una camera (ha uno slot apposito) e fare del motion tracking. Ripeto. Sono consapevole che un Cortex-M3 sarebbe piu adatto.

Grazie ancora.

[romoloman]

Originalmente inviato da emiemi

I controllori che ho preso sono questi.
https://www.mikrocontroller.com/inde...c756c6c43ef67e

Dove dovrei mettere mani? :-)

L'unico motivo per cui sto usando la Beagle è perche in un secondo momento vorrei collegarci una camera (ha uno slot apposito) e fare del motion tracking. Ripeto. Sono consapevole che un Cortex-M3 sarebbe piu adatto.

Grazie ancora.

Credevo tu volessi usare regolatori da modellismo...
Quello che stai facendo mi sa un po' di UCAS...
Nonchè di particolarmente dispendioso...

[emiemi]

Dopo aver googlato un altro po ho trovato questo che credo comprero'.

Pololu - Pololu Step-Down Voltage Regulator D15V35F5S3

Grazie ancora.