Mon Raspberry Pi perd de la puissance lors d'une surtension

J'ai une voiture RC . La batterie alimente l' ESC , puis l'ESC fournit 6 V de retour au récepteur. Au lieu du récepteur, j'ai un Raspberry Pi, qui utilise le 6 V, le réduit à 5 V et alimente le Raspberry Pi.

Le problème

Chaque fois que nous passons à pleine puissance *, il y a un manque de tension et le Raspberry Pi semble se réinitialiser.

* Par pleine puissance, nous entendons direct à 100% et non compris entre 0 et 100

Je ne suis pas un expert en circuits électriques, mais certaines des suggestions sont d'utiliser un condensateur pour fournir les 5 V manquants dans l'intervalle. Comment puis-je empêcher le Raspberry Pi de mourir en cas de pleine puissance?

Étant donné que vous utilisez directement une batterie, je dirais qu'il est sûr d'ajouter autant de découplage (en d'autres termes, des plafonds sur votre puissance d'entrée) que possible, car le seul véritable inconvénient (qui, selon moi, est pertinent pour votre configuration) est d'ajouter beaucoup de capacité augmente le courant d'appel (car le condensateur agit naturellement comme un court-circuit pendant la charge).

Dans certaines circonstances, cependant, la forte consommation de courant associée à un découplage excessif lors du démarrage initial doit être évitée. Un exemple est lorsque vous utilisez un convertisseur de commutation pour augmenter / diminuer la tension. Si le convertisseur a intégré une protection contre les surintensités (et aucune fonction de démarrage lent), le court-circuit provoqué par les bouchons non chargés provoquera un décalage du convertisseur (démarrage, surintensité et redémarrage), et n'atteindra jamais complètement sa cible Tension. Cependant, puisque vous utilisez directement une batterie, cela ne devrait pas être un problème, car une batterie peut être conduite bien au-dessus de sa capacité nominale (pour de courtes périodes).

Une autre chose à retenir est également qu'il existe un grand réservoir d'énergie à travers vos rails d'alimentation (les condensateurs), le système peut prendre un certain temps pour se décharger (après avoir été mis hors tension). En d'autres termes, votre Pi fonctionnera probablement pendant 30 secondes supplémentaires (selon la capacité que vous ajoutez) ou ainsi après avoir déconnecté votre batterie principale.

Enfin, essayez toujours d'ajouter des condensateurs dont la tension nominale est au moins deux fois supérieure à votre tension de fonctionnement (par exemple, si vous avez des batteries de 6 V, essayez d'obtenir des bouchons de 16 V). Les moteurs qui inversent leur direction très rapidement peuvent induire des pics de tension suffisamment importants dans votre système et faire exploser vos bouchons (espérons que votre pilote de moteur dispose de diodes de serrage suffisantes).

Je dirais qu'un seul bouchon électrolytique de 1000 uF serait plus que suffisant pour le découplage. Si votre Pi continue de s'éteindre, je suppose que la cause la plus appropriée serait que vos batteries ne soient pas en mesure de fournir le courant requis. Rappelez-vous, la raison pour laquelle votre Pi redémarre (ou brunit) est due à la baisse de la tension d'alimentation car les batteries ne peuvent pas fournir le courant dont les moteurs ont besoin. L'ajout de condensateurs aidera à augmenter les intensités de courant (comme l'accélération des moteurs), mais ne résoudra évidemment pas le tirage de courant élevé à long terme.

Il semble que vous rencontriez un "brunissement" provoqué lorsque la consommation excessive de courant de la batterie provoque une baisse de la tension d'alimentation. Cela est dû au fait que les batteries ont une résistance interne (aka impédance de sortie ).

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Un condensateur retardera cet effet, mais ce dont vous avez vraiment besoin est un régulateur de tension - beaucoup sont disponibles dans un boîtier de circuit intégré (IC). Certains régulateurs de tension augmentent la tension lorsqu'ils sont insuffisants, mais abaissent simplement la tension d'alimentation à la tension requise par un composant comme votre RPi (auquel cas, la tension de votre batterie devrait être augmentée afin qu'elle ne descende jamais en dessous de 5 V sous le moteur complet charge).

Vous pouvez également utiliser une batterie distincte pour le RPi. Il s'agit d'une solution courante pour les robots mobiles, car elle garantit que lorsque le robot est immobilisé par manque de puissance, la communication radio avec le PC de bord ne sera pas perdue.

Je dois être d'accord avec les deux autres réponses, mais le principal problème est que vous n'avez pas assez de tension dans votre régulateur (je vois dans votre commentaire à Ian que vous utilisez un régulateur Pololu D15V35F5S3). Si vous vous référez à la description du produit Pololu D15V35F5S3 , en bas, vous trouverez le graphique suivant:

En regardant la ligne rouge pour la sortie 5V: Remarque pour tous les courants supérieurs à zéro, la tension de décrochage est supérieure à 1V. (La tension d'entrée minimale nécessaire pour obtenir une sortie de 5 V est de 5 V + tension de décrochage.) Plus le courant utilisé par vos charges de 5 V (Pi) est important, plus le décrochage est important. Le problème est aggravé par toute chute de tension dans votre source 6V en raison de surtensions (voir la réponse d'Ian).

Vous avez besoin soit d'une tension d'entrée plus élevée, d'un régulateur de décrochage plus faible (cela peut être difficile et insuffisant), d'un régulateur différent (buck-boost), ou d'une source d'alimentation différente pour le Pi.