Comment réduire la tension et le courant dans une application DC?

Contexte

Je construis actuellement un multicopter RC qui utilise une batterie LiPo 11,1 V 20 C 2200 mAH comme alimentation principale. C'est très bien pour faire fonctionner les ESC et les moteurs; cependant, j'ai également besoin d'une source d'alimentation 5 V / 2 A pour faire fonctionner un PCB chargé d'un projet Arduino composé de capteurs numériques, GPS, contrôleurs LED, etc.

Question

Comment puis-je produire la tension appropriée (5 V) et le courant minimum (2 A) à partir de la source primaire (11,1 V / 20 C)? Est-ce aussi simple que de calculer une valeur de résistance correcte ou dois-je faire autre chose? Je ne veux pas faire frire mes capteurs!

Fondamentalement, il existe deux types de régulateurs de tension: linéaire et à découpage . Les linéaires sont mauvais: si votre 5 V a besoin de 2 A, il tirera également 2 A de l'entrée 11 V, et la différence, 6 V x 2 A = 12 W, augmentera en chaleur.

Vous avez besoin d'un commutateur. Puisque vous passez d'une tension supérieure à une tension inférieure, ce sera un convertisseur abaisseur . (Une tension inférieure à supérieure est appelée boost .) Les convertisseurs Buck peuvent atteindre des rendements supérieurs à 90%, puis la perte de puissance sera inférieure à 1 W. Voici une sélection de commutateurs qui répondent à vos besoins.

Pour une efficacité maximale, je vous suggère de retirer le régulateur de tension NPC1117 de l'Arduino (je fais référence à l'Uno, d'autres Arduinos auront un régulateur linéaire similaire) et de connecter directement la sortie du commutateur au réseau 5 V. Sinon, vous devrez fournir au moins 6 V et perdre 800 mW dans le régulateur NPC1117 (il peut fournir un maximum de 800 mA).

Dans la mesure du possible, essayez de fonctionner autant que possible à des tensions plus faibles, comme 3,3 V. Un commutateur allant de 11 V à 3,3 V aura une efficacité inférieure à celle allant à 5 V, mais vous gagnerez en moins de dissipation dans le 3,3 V dispositifs. Je pense même (non vérifié!) Qu'Arduino peut fonctionner à 3,3 V.