Dada una fuente de alimentación conocida, ¿cuáles son los rangos seguros para los voltios/amperios/ohmios de los componentes conectados? [duplicar]

Soy nuevo en hardware y vengo de un entorno de software. Tengo un SoC que será alimentado por un suministro que genera 5V y 1A. Estoy tratando de averiguar cuáles son los rangos seguros de voltios/amperios/ohmios que puedo usar para varios componentes que conectaré a este SoC. Por ejemplo, digamos que quiero agregar un transceptor al SoC para que pueda comunicarse con algún otro dispositivo:

  • ¿El transceptor debe tener una clasificación superior o inferior o exactamente a 5V?
  • ¿El transceptor debe tener una clasificación superior o inferior o exactamente a 1A?
  • ¿Alguna regulación/rango de resistencia/ohmios que deba considerar?

Supongo que estoy tratando de aprender a tomar una decisión como la siguiente:

Mi fuente de alimentación es de 5V y 1A. Veo que Transceiver Aestá clasificado para 3V y 500mA. Tal vez esté bien que solo esté clasificado para 500 mA y que reciba 1A, pero tal vez no esté bien que solo esté clasificado para 3V pero recibirá 5V. Por lo tanto, no me gustaría usar este transceptor en particular.

Incluso si la lógica en la propaganda anterior es incorrecta (desde un punto de vista eléctrico), subraya lo que estoy tratando de entender aquí: dada una fuente de alimentación conocida, ¿cómo afectan las clasificaciones de los componentes (para voltios, amperios, ohmios) mi decisión de si usarlos o no?

Esto no es un duplicado, pero sin duda merece la lectura electronics.stackexchange.com/q/34745/2028
Me parece bastante duplicado.
@PhilFrost En mi opinión, no es un duplicado debido al problema implícito de compatibilidad entre componentes y compatibilidad con PS. El enlace de Olin solo aborda la compatibilidad entre un PS y un componente.

Respuestas (6)

Si un dispositivo está clasificado para funcionar con una fuente de alimentación de 5 voltios, necesita una fuente de alimentación de 5 voltios (+/-10% más o menos) para operarlo. La clasificación actual del suministro debe ser al menos tanto como la clasificación actual total de todas las cargas. Las cargas solo consumirán la corriente que necesitan, por lo que no hay problema para conectar una carga que necesite 500 mA a un suministro capaz de entregar 2 amperios.

Los LED son un caso especial y requieren una resistencia limitadora de corriente. A diferencia de la mayoría de los dispositivos, el voltaje a través de un LED en funcionamiento está determinado principalmente por su química y color, y varía solo levemente con el voltaje aplicado.

Gracias @Peter Bennett (+1). Entonces, ¿es justo decir que, dada una fuente de alimentación de 5 V/1 A, podría alimentar un componente de 5 V/700 mU y un componente de 5 V/300 mA, pero no un componente de 7 V/1 A? , ni un componente de 5V/2A? ¡Gracias de nuevo!
Sí, el requisito de corriente total de las cargas no debe ser superior a la clasificación del suministro.

Si tiene un suministro de 5V a 1A, solo puede ejecutar componentes compatibles con 5V. La suma total de toda la corriente que consumen todos sus componentes de 5V no debe exceder 1A. Digamos que SOC utiliza 0,5 amperios como máximo. Ahora le quedan 0,5 amperios para usar en otros componentes. Si otro componente puede usar 0,7 amperios, entonces los dos juntos necesitan 1,2 amperios y se producirá una caída de tensión o una caída de tensión cuando más necesiten energía. Esto hará que todo funcione mal.

Si tiene un componente con clasificación de 3,3 o 3 V e intenta ejecutarlo con 5 V, terminará con un humo mágico saliendo del componente con clasificación de 3 V. No quieres hacer eso. Si tiene 5 V y necesita ejecutar un componente nominal de 3 V, querrá un regulador lineal de 3 V (menos eficiente, pero no ruidoso) o un regulador de conmutación de 3 V (eficiente pero ruidoso). Parte de la corriente será consumida por el regulador si necesita usar uno.

Por último, la interfaz entre su SOC y su transceptor debe estar al mismo nivel o al menos ser compatible. Si los pines de salida de entrada del transceptor solo toman 3.3 voltios. Luego, deberá asegurarse de que su SOC pueda generar 3.3 voltios. Cualquier cosa por encima de eso lo quemará. Algunos pines de E/S en algunas partes pueden tomar 3.3 o 5V. Revise las hojas de datos para estar seguro.

Los voltajes deben estar clasificados en el voltaje que los está alimentando. Si está POR DEBAJO del voltaje que tiene, puede usar un regulador de voltaje para bajar el voltaje al nivel correcto.

La suma de las corrientes de TODOS los componentes debe ser MENOR QUE la corriente de la fuente de alimentación.

Las resistencias tendrán sus lugares en partes específicas de su circuito, pero tienen poca o ninguna relación con la fuente de alimentación (excepto para calcular cosas como resistencias para LED donde necesita saber el voltaje entrante).

Parece que la fuente de alimentación en cuestión es una fuente de voltaje constante. Esto significa que intenta mantener el mismo voltaje variando la corriente. En cuyo caso, siempre que esté alimentando sus componentes con los voltajes para los que fueron diseñados, debería estar bien. En una fuente de alimentación de voltaje constante, la clasificación de amperaje se refiere a la corriente máxima que puede suministrar. Por lo tanto, solo debe evitar consumir demasiada corriente en conjunto. Por lo general, debe diseñar para tener alrededor del 20 % de espacio libre para picos periódicos; no es una buena idea operar con un consumo nominal del 100 % de forma continua. Deberá asegurarse de suministrar el voltaje para el que está diseñado cada componente. Para esto, es posible que deba aumentar el voltaje o bajarlo usando un regulador de voltaje (también conocido como un convertidor de refuerzo).

Muchos dispositivos están diseñados para usarse con un voltaje de suministro particular. Los voltajes de suministro comunes para los componentes de bajo voltaje son 1.8, 2.5, 3.3 y 5. Sin embargo, todos los componentes tendrán un rango de voltajes que son aceptables y, a veces, ese rango incluirá múltiples de esos voltajes "comunes". Por ejemplo, es común que un componente funcione con un voltaje de suministro de 2,0 a 3,6 V. Deberá verificar la sección "especificaciones eléctricas" de la hoja de datos del componente en cuestión (consulte también la sección "valores nominales máximos absolutos"). Para la gran mayoría de los componentes, esta sección le dirá varias cosas importantes relacionadas con su pregunta:

  1. La tensión de alimentación que necesita. Asegúrese de que el rango incluya 5V.
  2. La corriente de suministro que utilizará en diversas condiciones de funcionamiento. Asegúrese de que la suma de todas las corrientes de suministro para los componentes conectados a este suministro sea menor que el 1A que su suministro es capaz de hacer.
  3. El voltaje y la corriente que cada pin de E/S es capaz de generar/hundir. Asegúrese de que esto sea compatible con cualquier dispositivo que haya conectado en cada E/S (consulte los números 1 y 2 aquí según sea necesario).

Nota: Asumo, según su redacción, que está diseñando un sistema digital y/o analógico de bajo voltaje con suministros de voltaje constante.

Las respuestas anteriores son bastante acertadas con los niveles de tolerancia de voltaje de los componentes. Como consejo, cada vez que obtengo una nueva fuente de alimentación, siempre la enchufo y uso mi multímetro en el enchufe que va a su componente para ver el voltaje regulado de salida real. Esta es una buena práctica porque si compra fuentes de alimentación baratas, el voltaje de ondulación puede ser muy alto. ¡Incluso he visto una salida de 8-10 voltios en un suministro regulado de 5 voltios! Esto definitivamente puede freír componentes de tipo microcontrolador. ¡¡Así que ten mucho cuidado!!