Meu Raspberry Pi está perdendo energia em uma onda

Eu tenho um carro de RC . A bateria fornece energia ao ESC e, em seguida, o ESC fornece 6 V de volta ao receptor. Em vez do receptor, tenho um Raspberry Pi, que usa 6 V, reduz para 5 V e fornece energia ao Raspberry Pi.

O problema

Toda vez que a potência é máxima *, há uma falta de voltagem e o Raspberry Pi parece reiniciar.

* Por potência máxima, queremos dizer direto a 100% e não variando de 0 a 100

Eu não sou especialista em circuitos elétricos, mas algumas das sugestões são usar um capacitor para fornecer os 5 V ausentes nesse ínterim. Como evito que o Raspberry Pi morra em caso de força total?

Como você está operando diretamente de uma bateria, eu diria que é seguro adicionar o máximo de desacoplamento (em outras palavras, limitar sua potência de entrada), desde a única desvantagem real (que eu acho relevante para sua configuração) à adição muita capacitância é aumentada na corrente de pico (uma vez que o capacitor age naturalmente como um curto-circuito durante a recarga).

Em certas circunstâncias, no entanto, o consumo de alta corrente associado ao desacoplamento excessivo durante a inicialização inicial deve ser evitado. Um exemplo é quando você usa um conversor de comutação para aumentar / diminuir a tensão. Se o conversor tiver proteção de sobrecorrente integrada (e nenhum recurso de partida lenta), o curto-circuito causado pelas tampas não carregadas fará com que o conversor cambaleie (inicialização, sobrecorrente e inicialização novamente) e nunca atinja totalmente seu objetivo Voltagem. No entanto, como você está operando diretamente a partir de uma bateria, isso não deve ser um problema, pois a bateria pode ser acionada muito acima da capacidade atual classificada (por curtos períodos).

Outra coisa a lembrar também é que, como existe um grande estoque de energia nos trilhos de energia (os capacitores), o sistema pode demorar um pouco para descarregar (depois de ser desligado). Em outras palavras, seu Pi provavelmente funcionará por mais 30 segundos (dependendo da capacidade adicionada) ou mais após você desconectar a bateria principal.

Por fim, sempre tente adicionar capacitores classificados com pelo menos o dobro da sua tensão operacional (por exemplo, se você tiver baterias de 6V, tente obter tampas de 16V). Motores que invertem a direção muito rapidamente podem induzir picos de tensão suficientemente grandes de volta ao seu sistema e causar a explosão das tampas (esperamos que o seu driver de motor tenha diodos de fixação suficientes).

Eu diria que uma única tampa eletrolítica de 1000 uF seria desacoplamento mais que suficiente. Se o seu Pi continuar a escurecer, acho que a causa mais apropriada seria suas baterias não conseguirem fornecer a corrente necessária. Lembre-se de que o motivo pelo qual Pi está reiniciando (ou escurecendo) é devido à queda da tensão de alimentação, porque as baterias não conseguem fornecer a corrente que os motores exigem. A adição de capacitores ajudará com surtos de correntes (como motores em aceleração), mas obviamente não resolverá o consumo de corrente de alta duração a longo prazo.

Parece que você está enfrentando um "apagão" causado quando o consumo excessivo de corrente da bateria causa uma queda na tensão de alimentação. Isso se deve ao fato de as baterias terem resistência interna (também conhecida como impedância de saída ).

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Um capacitor atrasará esse efeito, mas o que você realmente precisa é de um regulador de tensão - muitos estão disponíveis em um pacote de circuitos integrados (IC). Alguns reguladores de voltagem aumentam a voltagem quando insuficientes, mas simplesmente reduzem a voltagem de alimentação à voltagem necessária para um componente como o seu RPi (nesse caso, a voltagem da bateria precisaria ser aumentada para que nunca caísse abaixo de 5V com o motor cheio carga).

Como alternativa, você pode usar uma bateria separada para o RPi. Essa é uma solução comum para robôs móveis, pois garante que quando o robô for imobilizado devido à falta de energia, a comunicação por rádio com o PC de bordo não será perdida.

Devo concordar com as outras duas respostas, no entanto, o principal problema é que você não tem voltagem suficiente no seu regulador (vejo pelo seu comentário a Ian que você está usando um regulador Pololu D15V35F5S3). Se você consultar a Descrição do produto Pololu D15V35F5S3 , na parte inferior, você encontrará o seguinte gráfico:

Observando a linha vermelha para saída de 5V: observe que todas as correntes maiores que zero, a tensão de queda é maior que 1V. (A tensão mínima de entrada necessária para obter uma saída de 5V é 5V + tensão de abandono.) Quanto mais corrente usada por suas cargas de 5V (Pi), maior a abandono. O problema é agravado por qualquer queda de tensão na fonte de 6V devido a surtos de corrente (consulte a resposta de Ian).

Você precisa de uma tensão de entrada mais alta, um regulador de abandono mais baixo (isso pode ser difícil e insuficiente), um regulador diferente (reforço de buck) ou uma fonte de energia diferente para o Pi.