Usando um regulador de tensão de 5V - Capacitores necessários? Melhores opções?

Eu sou muito novo em eletrônica. Estou aprendendo e continuo sem encontrar as respostas de que preciso; quando se trata de programação, não tenho medo de erros, pois eles acontecem constantemente. Com a eletrônica, no entanto, não quero comprar peças novamente porque as fritei!

Estou tentando criar algo que tenha três componentes diferentes: uma tela LCD de 12 volts e 4,3 polegadas, um Raspberry Pi de 5 volts e um dispositivo personalizado de 12 volts. Eu tive a ideia de que eu posso dividir a energia. Preciso de três maneiras de uma fonte de alimentação de 12 volts: uma diretamente na tela LCD, outra diretamente no dispositivo personalizado e uma no regulador de 5 volts , a partir de então um cabo USB para conectar ao Pi. Enquanto pesquisei, notei que as pessoas dizem que os capacitores no circuito antes e depois do regulador são obrigatórios para impedir que a corrente oscile.

Pergunta 1: Essa divisão de três vias com o regulador é uma boa idéia ou estou faltando alguma coisa? Entendo que existe o potencial de precisar de um dissipador de calor no regulador. Isso não é um problema para mim, se necessário.

Pergunta 2: Meu circuito requer os referidos capacitores? Em caso afirmativo, que tipo / qualidade seria melhor? Até agora, sei pouco sobre capacitores. Além disso, me deparei com esse componente enquanto lia outra pergunta / resposta aqui; talvez isso fosse melhor do que um regulador regular?

Pergunta 3: Alguém que não é extremamente proficiente em eletrônica, mas definitivamente melhor que eu, disse que talvez seja mais fácil usar um desses dispositivos de carregador USB de carro de 12 volts em vez de um regulador, o que faz sentido - o USB é um 5- volt mundo por natureza, e não preciso me preocupar em emendar um cabo USB para o Pi; seria fácil conectar o adaptador para carro. E eu tenho muito espaço para permitir um adaptador para carro; a caixa em que estou colocando tudo isso ficará relativamente vazia, pelo tamanho. Esta é uma boa idéia? Talvez seja melhor / mais fácil / mais seguro para o Pi do que usar um dos reguladores e capacitores acima mencionados, unidos a um cabo USB?

Quanto à amperagem, ainda estou pesquisando a quantidade de consumo do dispositivo personalizado e da tela LCD para garantir que haja corrente suficiente. Isso não será um grande problema, a menos que exista algo que eu esteja ignorando sobre um regulador que exija uma quantidade substancial de amperagem mais do que libera ... mas eu não acho que isso seja um problema. Estou planejando obter um PSU com uma boa quantidade de amperagem do que minha configuração exige, teoricamente - apenas por precaução.

1: Sim, você pode fazer isso. Essencialmente, é assim que as fontes de alimentação funcionam. Eles podem lidar com várias redes paralelas dentro de sua capacidade atual. Quanto ao dissipador de calor, isso depende do regulador, do consumo atual, da temperatura ambiente, de quão eficiente é etc. Não é um sim ou não simples.

2: Os capacitores também dependem do regulador. Alguns exigem isso o tempo todo, outros exigem apenas dependendo das condições de entrada ou saída, outros nunca. O NTE1960 ao qual você vinculou não possui uma extensa folha de dados, mas é bastante semelhante ao LM7805. Os capacitores são praticamente necessários para uso estável. Mas estes são reguladores lineares. Não é eficiente e eles convertem energia desperdiçada em calor. Passando de 12v para 5v, digamos 700mA, que é o ponto alto para o RPI, isso significa 12 - 5 = 7v * 700mA = 4,9 Watts de energia sendo convertidos em calor. Um dissipador de calor seria necessário.

Um regulador de chaveamento é mais eficiente em termos de energia e calor. O componente OKI-78SR que você escolheu é um regulador de comutação. Isso mostra que ele não precisaria de um dissipador de calor na mesma situação (embora não no compartimento do motor, é uma história diferente). É também um módulo completo, incluindo os capacitores e os resistores necessários. Seria melhor.

3: Um regulador USB para carro funcionaria perfeitamente para o seu caso, desde que o empate esteja abaixo do máximo. Alguns têm 500mA, outros são 1A, ou melhor, ou intermediários, mas alguns não conseguem fornecer a quantidade de corrente que ele diz que deveria, então você precisa testar. O Modelo B tem um limite / consumo de 700mA, o Modelo A é de 500mA. A maioria desses reguladores USB está trocando de suprimentos e , para seus propósitos, um adaptador USB para carro seria exatamente como o OKI-78SR . Com 4 dólares para o OKI-78SR (mais frete) em comparação com alguns dólares para um adaptador USB para carro, realmente depende apenas do que você pode obter com mais facilidade. Mesmo no varejo, você pode comprar um carro decente em qualquer loja de conveniência ou de automóveis por 10 dólares.

Você pode até estripar o adaptador USB do carro para a placa interna. Essas coisas são tão pequenas agora que são menores que um isqueiro de carro, com o estojo e o tamanho de um cartão SD sem o estojo.

1) O que você planeja fazer é som e é comumente usado em muitos projetos com vários dispositivos que precisam de tensões diferentes. Dependendo da energia, você pode ou não precisar de um dissipador de calor. Um regulador de tensão linear (por exemplo, série 78xx) dissipará a tensão de entrada - tensão de saída × corrente consumida. Se sua carga consumir 1Amp em 5V, a potência dissipada = (12-5) × 1 = 7W. 7W está sendo desperdiçado aqui como calor e você precisará de um dissipador de calor.

2) Os capacitores reduzirão a ondulação na tensão, a menos que você tenha certeza de que sua entrada é realmente boa, é aconselhável ter esses capacitores. Capacitores de cerâmica devem funcionar bem.

O componente que você encontrou é chamado de SMPS (switch mode power supply). Calculamos perdas de 7W com um regulador linear. Você está perdendo 58% da sua energia de entrada como calor! Os SMPS têm uma eficiência muito maior. Eles geralmente custam mais também. Considerando que você está executando um RPi que pode consumir cerca de 1A, dependendo dos periféricos, é melhor usar um SMPS.

3) Verifique a classificação de energia da fonte USB do carro para garantir que ela possa fornecer a energia necessária.