Mi Raspberry Pi está perdiendo potencia en un aumento repentino

Tengo un auto RC . La batería proporciona energía al ESC y luego el ESC proporciona 6 V de vuelta al receptor. En lugar del receptor, tengo un Raspberry Pi, que usa 6 V, lo reduce a 5 V y proporciona energía al Raspberry Pi.

El problema

Cada vez que vamos a plena potencia *, hay una falta de voltaje y la Raspberry Pi parece reiniciarse por completo.

* Por potencia completa nos referimos a directo al 100% y no varía de 0 a 100

No soy un experto en circuitos eléctricos, pero algunas de las sugerencias son usar un condensador para proporcionar los 5 V que faltan en el ínterin. ¿Cómo evito que la Raspberry Pi muera en caso de plena potencia?

Dado que está funcionando directamente con una batería, diría que es seguro agregar la mayor cantidad de desacoplamiento (en otras palabras, limita la potencia de entrada) como sea posible, ya que el único inconveniente real (que creo que es relevante para su configuración) es agregar mucha capacitancia aumenta la corriente de entrada (ya que el capacitor actúa naturalmente como un cortocircuito durante la carga).

Sin embargo, en ciertas circunstancias se debe evitar el alto consumo de corriente asociado con el desacoplamiento excesivo durante el arranque inicial. Un ejemplo es cuando usa un convertidor de conmutación para subir / bajar el voltaje. Si el convertidor ha incorporado protección contra sobrecorriente (y no tiene función de arranque lento), el cortocircuito causado por las tapas no cargadas hará que el convertidor se tambalee (arranque, sobrecorriente y arranque nuevamente) y nunca alcance completamente su objetivo voltaje. Sin embargo, dado que está funcionando directamente desde una batería, esto no debería ser un problema, ya que una batería puede funcionar muy por encima de su capacidad de corriente nominal (por períodos cortos).

Otra cosa para recordar también es que, dado que existe un gran depósito de energía a través de los rieles de alimentación (los condensadores), el sistema puede tardar un tiempo en descargarse (después de apagarse). En otras palabras, su Pi probablemente funcionará durante otros 30 segundos (dependiendo de la capacidad que agregue) más o menos después de desconectar la batería principal.

Finalmente, siempre intente agregar condensadores con una capacidad nominal de al menos el doble de su voltaje de funcionamiento (por ejemplo, si tiene baterías de 6V, intente obtener tapas de 16V). Los motores que invierten su dirección muy rápidamente pueden inducir picos de voltaje suficientemente grandes en su sistema y hacer que exploten sus tapas (es de esperar que su controlador de motor tenga suficientes diodos de sujeción).

Yo diría que una sola tapa electrolítica de 1000 uF sería un desacoplamiento más que suficiente. Si su Pi continúa disminuyendo, supongo que la causa más apropiada sería que sus baterías no puedan suministrar la corriente requerida. Recuerde, la razón por la que Pi se reinicia (o se desvanece) se debe a la caída del voltaje de suministro porque las baterías no pueden suministrar la corriente que requieren los motores. Agregar condensadores ayudará con las sobretensiones en las corrientes (como la aceleración de motores), pero obviamente no resolverá el consumo de alta corriente a largo plazo.

Parece que está experimentando un "apagón" causado cuando el consumo excesivo de corriente de la batería causa una caída en el voltaje de suministro. Esto se debe al hecho de que las baterías tienen resistencia interna (también conocida como impedancia de salida ).

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Un condensador retrasará este efecto, pero lo que realmente necesita es un regulador de voltaje; muchos están disponibles en un paquete de circuito integrado (IC). Algunos reguladores de voltaje aumentarán el voltaje cuando sea insuficiente, pero la mayoría simplemente reducirá el voltaje de suministro al voltaje que necesita un componente como su RPi (en cuyo caso, el voltaje de la batería tendría que aumentarse para que nunca caiga por debajo de 5 V con el motor lleno carga).

Alternativamente, puede usar una batería separada para el RPi. Esta es una solución común para los robots móviles, porque garantiza que cuando el robot esté inmovilizado por falta de energía, no se perderá la comunicación por radio con la PC a bordo.

Debo estar de acuerdo con las otras dos respuestas, sin embargo, el problema principal es que no tiene suficiente voltaje en su regulador (veo por su comentario a Ian que está utilizando un regulador Pololu D15V35F5S3). Si hace referencia a la Descripción del producto Pololu D15V35F5S3 , en la parte inferior encontrará el siguiente gráfico:

Mirando la línea roja para la salida de 5V: tenga en cuenta que para todas las corrientes mayores que cero, el voltaje de caída es mayor que 1V. (El voltaje de entrada mínimo necesario para lograr una salida de 5V es 5V + voltaje de caída). Mientras más corriente usen sus cargas de 5V (Pi), mayor será la caída. El problema se agrava por cualquier caída de voltaje en su fuente de 6V debido a sobretensiones (vea la respuesta de Ian).

Usted necesita un voltaje de entrada más alto, un regulador de caída más bajo (esto puede ser difícil e insuficiente), un regulador diferente (refuerzo) o una fuente de alimentación diferente para el Pi.