Múltiples voltajes de una sola fuente

Es mucho mejor usar reguladores de conmutación que LDO, especialmente con una diferencia de voltaje de entrada y salida que tendrá, debido a la disipación de calor.

Sin embargo, uno de los problemas con el uso de reguladores de conmutación para el aficionado es que casi todos vienen en paquetes de montaje en superficie: de los 20 592 reguladores de conmutación que figuran actualmente en Digi-Key, solo 128 vienen en paquetes DIP.

Si puede arreglárselas con un consumo de corriente máximo de 1.5A en los rieles de 5v o 3.3v, le recomiendo el MC34063 , que viene en un DIP de 8 pines y cuesta solo 62 centavos de Digi-Key . (O use un conmutador para el riel de 5.0v y un LDO para el de 3.3v).

Uno de los inconvenientes de usar reguladores de conmutación es que tiene que rodearlo con una serie de componentes, algunos de los cuales establecen el voltaje y la corriente para reguladores ajustables como este. Pero todos estos componentes se pueden encontrar fácilmente como piezas de orificio pasante. Aquí hay una configuración para un convertidor reductor de 25v a 5v 1/2A. Querrá obtener un inductor con el doble de la clasificación actual como su salida.

Si tiene capacidades de montaje en superficie, le sugiero que use un regulador dual como el TPS54295 en su caso. Tiene una capacidad de 2A para cada riel y viene en un paquete 16-TSSOP bastante amigable. Está disponible en Digi-Key por $2.58. Los componentes adicionales necesarios son similares al esquema que se muestra arriba, multiplicado por 2.

Solo necesitaría conectarlos en cadena si el regulador de 5 V tuviera una carga mínima que podría cumplirse si le sigue el regulador de 3,3 V. Pero tenga en cuenta que los reguladores anteriores deberán suministrar tanto la corriente requerida para su riel como la corriente requerida para los reguladores posteriores.

Dado que la caída de voltaje es tan grande, se recomienda usar un regulador de conmutación. El 80% más o menos (mínimo, por lo general) de eficiencia del conmutador es mucho más alto que lo que puede obtener del lineal. OTOH, si solo dejara caer una sola celda de iones de litio a 3.3V-3.6V, entonces un regulador LDO lineal sería el camino a seguir.

Primero, creo que debería tener una lectura rápida de una descripción general sobre la selección del voltaje de la batería para sus proyectos y, en general, la selección de la etapa de potencia es importante. He escrito una presentación informativa en power point que entregué a los miembros del club de robótica de mi universidad. Puedes verlo aquí enlace a documento PDF sobre sistemas de potencia para robots

La respuesta básica a su Q1. se da el requisito de ambos rieles de potencia, le sugiero que use un convertidor reductor con salida de 1-2 amperios a 5 V para los servos, y 'encadene' un regulador lineal (LDO) de 3.3 V del riel de 5 V para sus sistemas digitales. Use muchos condensadores para evitar caídas de tensión y otros problemas que pueden ocurrir si sus servos bajan demasiado el riel de 5V (si se atascan o si está abusando demasiado de su rango de movimiento).

Para fines de disipación de calor, también puede colocar un LDO (5V, 1A) en el riel de 12V para el servo y tener un suministro independiente para los 12V -> 3.3V de su sistema digital en otro regulador IC. Este método es mejor si solo tiene unos pocos reguladores lineales ajustables, y es más seguro si los suministros son independientes entre sí para evitar caídas de tensión debido al bloqueo del servo. Si tuviera que conectar en cadena los reguladores, es posible que aún tenga el problema de la deserción, pero sobre todo debe evitar extraer más corriente de la necesaria del regulador de 12V -> 5V, por razones de calor. El LDO de 12->3.3V de baja corriente debería estar bien por sí solo, pero su consumo constante si se conecta en cadena al LDO de 12->5V puede ser perjudicial.

Para responder a la P2. Le sugiero que intente usar algunos reguladores reductores prefabricados (baratos, de muchos lugares en línea) para conectar sus suministros de 5V y 3.3V a la batería. Si solo puede obtener un regulador reductor, consígalo para el riel de 5V y use un LDO para el suministro de 3.3V. Nuevamente, condensadores grandes y gordos para ayudar bajo cargas pulsadas, como un servo que se mueve hacia adelante y hacia atrás rápidamente.

Espero que eso ayude. Consulte el documento PDF que hice, puede ayudarlo a comprender por qué y le brinda algunos escenarios de ejemplo sobre qué elegir y cuándo.