GCA-PI06 Alimentation 5V 3A

La réalité

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Le résultat final, facile à construire, facile à brancher



Les difficultés de l'alimentation

Le choix d'utiliser des adaptateurs 5V pour alimenter RocNet était évident.
Il y a un assortiment démesuré d'adaptateurs 5V à choisir, et aussi pour de bons prix.
Mais en fonction de la charge tirée de l'adaptateur 5V les problèmes suivant peuvent se produire:

  • Le Raspberry Pi s'arrête ou se réinitialise lui même.
  • La connexion Ethernet est signalée OK par les LEDs du Raspberry mais ne fonctionne plus correctement.
  • Pas de session SSH possible ou une session existante est bloquée.
  • RocNetNode jne répond pas sur le LAN.
  • La position milieu du Pi04 agit de la même manière que la position à gauche.

Cela prouve que tous ces aspects négatifs se réfèrent à une tension de sortie trop basse de l'adaptateur lui-même.
L'indication de la tension de 5V n'est que très rarement atteint et est plutôt de 4,2 ou 4.3 volt.
Ajouté à cela la faible mais normalement acceptable perte dans les câbles RJ12, et cela pourrait conduire à des effets comme indiqués plus haut.
Donc nous avons besoin d'une meilleure alimentation.

Description sur la façon d'y parvenir

Le GCA_Pi06 a été développé pour fournir une alimentation 5V 3A réellement stable pour une installation .
Il contient un régulateur d'alimentation à découpage avec une sortie de 5V solide.
Cela nécessite seulement une source de 8-20 Vac ou 12-24 Vdc, minimum 16 VA, pour une pleine charge de 3 Amp.
3 Amp peut être exagéré, mais la plupart des régulateurs par ailleurs sont fait pour 1 Amp, lesquels seront trop proches de ce que nous avons au moins besoin.
Le GCA_PI06 fait sa propre source d'alimentation inutile dans le cadre du réseau miniature.
Les régulateurs linéaires ne sont pas appropriés dans ce cas.
Le Raspberry seul consomme déjà 600-700 mA sous 5V.
Un transformateur standard 16V vous donnera facilement plus de 22V après redressement.
Cela signifie qu'un régulateur linéaire comme le LM7805 doit dissiper approximativement (22-5) V x 0,7 Amp soit approximativement 12 Watt en chaleur!
Même avec un élément refroidisseur massif cela sera assez difficile pour ce régulateur très bien connu.
Cette carte aura une efficacité minimum avec une charge maximale et elle est toujours de 77%.
Avec la même tension de 22V et une charge normale 1-1,5A l'efficacité est d'approximativement 85% donc la carte devra dissiper approximativement 1,2 W.
Dans ce cas nous n'avons pas besoin d'un refroidisseur additionnel,
Le circuit imprimé a autant de surface que possible dédié à cela.
Le Pi01, Pi02, Pi03 et le Pi04 sont connectés directement à cette carte par un câble RJ12/45 dont les lignes I2C sont passés à tous les connecteurs.
Selon le dessin ci-dessous, également en chaînant à partir d'un PI02 ou PI03 au reste est optionnel.
:!: Éviter de faire des boucles.

Alimentation pour le Raspberry Pi 3.

Avec l'arrivée du Rasberry Pi 3, il y a une nouvelle situation.
PI 3(que nous appellerons ensuite) consomme beaucoup plus d'énergie.
Avec l'alimentation de toutes les cartes via l'alimentation GCA_PI06, il y aura un problème quand le(s) câble(s) entre
PI 3 et le GCA_PI06 sont trop long (> 0,5m).
Les câbles RJ12 utilisés ne peuvent pas gérer ce courant.
Donc deux possibilités doivent être mentionnées pour surmonter ce problème mineur.

  • 1 Raccourcir le branchement entre le PI 3 et le GCA_PI06 à moins de 0,5m.
  • 2 Utiliser des câbles Ethernet RJ45 et des connecteurs entre le GCA-PI06 et le PI 3

Heureusement, les cartes ont été conçues pour installer soit des connecteurs RJ12 soit des connecteurs RJ45.
Le RJ45 rendra le câblage plus solide, et aussi, plus d'un fil sera utilisé pour l'alimentation.
Dans les kits, disponible sur GCA, il y aura un choix entre les connecteurs RJ12 ou RJ45.

Exemple de connexion


  • Le Raspberry Pi tire son alimentation du GCA-Pi01; Aucun adaptateur d'alimentation n'est nécessaire.
  • Sur le GCA-Pi03 tous les contacts de JP1 peuvent être connectés ensemble pour alimenter les servos.; Aucun adaptateur d'alimentation supplémentaire n'est nécessaire.


Matériel

Les schémas
Le circuit imprimé avec emplacements des composants
Liste des composants
Les fichiers Gerber
N.B. Seulement les kits commandés complets seront pris en charge!

Note importante

En ce qui concerne l'utilisation de cette unité d'alimentation avec le GCA_PI03:
L'ensemble des 3 broches de JP1 du GCA_PI03 doivent être connectés ensemble.
Le meilleur chemin pour y parvenir est de juste plier les 3 broches les unes vers les autres et de les souder ensemble.


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