Arduino Pro Mini (3.3V संस्करण) इनपुट वोल्टेज रेंज / सहिष्णुता


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मेरे पास कुछ Arduino Pro मिनी क्लोन (सस्ते चीनी सामान) हैं और उन्हें 12V बिजली की आपूर्ति (समान वोल्टेज) के साथ शक्ति देना चाहते हैं। Arduino Pro Mini के अनुसार RA पिन पिन 3.35-12V (3.3V मॉडल) ले सकता है। व्यवहार में इसका अर्थ है कि 12V PSU का उपयोग नहीं किया जा सकता है क्योंकि वे लगभग हमेशा 12V से कम लोड के साथ होते हैं। मैंने पढ़ा कि इस बोर्ड में वोल्टेज नियामक 16V इनपुट तक सक्षम है। मैंने एक सस्ते 12V पावर एडॉप्टर में प्लगिंग की कोशिश की जो 15.1V बिना किसी लोड के पढ़ा, लेकिन Arduino क्लोन बोर्ड पर एक घटक वास्तव में तुरंत विस्फोट हो गया। यूएसबी प्रोग्रामर से संचालित होने पर बोर्ड अभी भी काम करता है। घटक है कि जला दिया VCC, RST और GND पिन के ठीक ऊपर है।

ऐसा क्यों हुआ? मैंने क्या नुकसान किया है और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि उपयोग करने के लिए एक सुरक्षित वोल्टेज स्तर क्या है? मेरे पास पहले से ही कुछ 12 वी स्विचिंग बिजली की आपूर्ति है अगर मैं उनका उपयोग नहीं कर सका तो यह शर्म की बात होगी।

समाधान:

अंत में ऐसा लगता है कि दोषपूर्ण अरडिनो क्लोन, दोषपूर्ण या खराब गुणवत्ता वाले पावर एडॉप्टर या तथ्य यह है कि मैंने बोर्ड के रॉ इनपुट पिन को प्लग करने से पहले बिजली की आपूर्ति को संचालित किया था। सस्ते 12 वी स्विचिंग बिजली की आपूर्ति ठीक काम करती है, भले ही मेरी मल्टीमीटर एक वोल्टेज स्पाइक को 30V तक उच्च शक्ति के दौरान पंजीकृत करती है।


आधिकारिक साइट पर कोई प्रो माइक्रो बोर्ड नहीं लगता है। मैं इसे केवल स्पार्कफुन पर पा सकता हूं। क्या आप सत्यापित कर सकते हैं कि आपके पास कौन सा बोर्ड है?
आशिष्र

मेरी गलती, यह वास्तव में प्रो मिनी है (अब सही)।
डोमिनिक

जवाबों:


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वास्तविक प्रो मिनी एक MIC5205 नियामक का उपयोग करता है जिसे 16V तक स्वीकार करना चाहिए यह सामान्य रूप से इनपुट है, जिसमें अधिकतम 20V है। यह संभावना नहीं है कि नियामक 15.1V से क्षतिग्रस्त हो जाएगा।

हालाँकि, आपने जिस घटक को इंगित किया है वह उड़ गया है एक संधारित्र है। एसएमडी कैपेसिटर विभिन्न वोल्टेज रेटिंग्स में उपलब्ध हैं, आमतौर पर 4V, 6.3V, 10V, 16V, 25V, 35V और 50V (और इसके बाद के संस्करण, लेकिन इसके लिए उन्हें अनदेखा करते हैं)। किसी भी मध्यवर्ती मूल्यों को देखना दुर्लभ है।

एसएमडी कैपेसिटर निर्दिष्ट की तुलना में उच्च वोल्टेज पर उपयोग किए जाने के बहुत असहिष्णु हैं। यह विशेष रूप से इलेक्ट्रोलाइटिक और टैंटलम कैपेसिटर का सच है। वास्तविक प्रो मिनी पर उड़ा संधारित्र ध्रुवीकृत है (ग्रे बैंड वह पैकेज नहीं करता है और योजनाबद्ध यह इंगित करता है), इसलिए हम अनुमान लगा सकते हैं कि यह इलेक्ट्रोलाइटिक या टैंटलम है। एक 10 soF एसएमडी इलेक्ट्रोलाइटिक इस पैकेज में होने की संभावना नहीं है, इसलिए यह लगभग निश्चित रूप से एक टैंटलम है।

स्पार्कफुन 10µF टैंटलम बेचते हैं , और उन्हें 16 वी में रेट किया जाता है। यह संभावना है कि ये वही हैं जो प्रो मिनी पर उपयोग किए जाते हैं। 15.1V 16V के बहुत करीब है - वास्तव में, अगर यह खराब बिजली आपूर्ति है, तो मीटर 15.1V दिखा सकता है, लेकिन चोटियां 16V या 20V भी हो सकती हैं। यह अनुशंसा की जाती है कि आप कम से कम 50% तक टैंटलम पर वोल्टेज रेटिंग को डी-रेट करें।

यह महसूस करना महत्वपूर्ण है कि अधिकांश कम लागत वाली डीसी बिजली की आपूर्ति विनियमित नहीं होती है और बिना किसी विनियमन के बहुत ही ऊबड़ आउटपुट वोल्टेज उत्पन्न करती है:

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

टैंटलम में भी रिवर्स वोल्टेज के लिए कोई सहिष्णुता नहीं होती है, इसलिए यदि आपने रिवर्स वोल्टेज लागू किया है, तो यह पॉप होगा।

इसलिए यह काफी संभावना है कि आपने कैप को ओवर-वोल्ट किया और उड़ा दिया। आप उन्हें उच्च श्रेणीबद्ध कैपेसिटर के साथ बदल सकते हैं - अगर आप 15.1V की आपूर्ति करना चाहते हैं तो मैं 35V वालों के लिए जाऊंगा। जब तक पैड क्षतिग्रस्त नहीं हुआ है, तब तक एकल संधारित्र का वर्णन करना और हटाना अपेक्षाकृत आसान होता है। वास्तविक रूप से, आप SMD एक के बजाय RAW और GND के बीच एक सामान्य लेड वाले 10uF इलेक्ट्रोलाइटिक का उपयोग कर सकते हैं।

संपादित करें: हालांकि, नियामक के लिए डेटा शीट को देखते हुए, यह वास्तव में कोई फर्क नहीं होना चाहिए कि क्या 10uF है या नहीं:

यदि इनपुट और एसी फिल्टर कैपेसिटर के बीच 10 इंच से अधिक तार है या यदि बैटरी का उपयोग इनपुट के रूप में किया जाता है, तो 1μF संधारित्र को IN से GND में रखा जाना चाहिए।

कुछ नियामकों को पूरी तरह से एक इनपुट कैपेसिटर की आवश्यकता होती है, दूसरों के साथ यह उचित है। ऐसा लग रहा है कि यह सिर्फ उचित है। इसलिए यदि यह बाहरी शक्ति पर काम नहीं कर रहा है, तो आप नियामक को भी उड़ा सकते हैं।

यहां तक ​​कि अगर क्लोन बोर्ड एक अलग एसएमडी नियामक का उपयोग करता है, तो उनकी विशेषताएं सभी समान हैं। जैसा कि कहा गया है, कुछ को काम करने के लिए इनपुट पर कैपेसिटर की आवश्यकता होती है, इसलिए इसे प्रतिस्थापित करने से इसे ठीक किया जा सकता है।

एक और विचार है कि एसएमडी रेगुलेटर पर 15.1V से 3.3V तक गिरना कोई बहुत अच्छा विचार नहीं है। आपको बहुत अधिक बिजली जलाने की आवश्यकता होगी।

MC5205 एक न्यूनतम पीसीबी पदचिह्न के साथ 455mW को नष्ट कर सकता है (जो प्रो मिनी है) 25 ° परिवेश के साथ:

थर्मल कैल्क

इसलिए, हम जानते हैं कि अधिकतम शक्ति को हम नष्ट कर सकते हैं, और हम वोल्टेज ड्रॉप को जानते हैं - फिर हम वर्तमान की गणना कर सकते हैं:

पी = (विन - वाउट) * मैं

0.455 / (15.1 - 3.3) = मैं

मैं = 38.5mA

यह बहुत ज्यादा नहीं है। आप बोर्ड को विनियमित करने पर विचार कर सकते हैं, और शायद रैखिक नियामक के बजाय एक स्विचिंग नियामक के साथ।

मैं आपका पीएस भी नोट करता हूं:

12V PSU का मैदान Arduino ग्राउंड पिन के साथ साझा किया गया है, सुनिश्चित नहीं है कि यह कारण हो सकता है।

यदि वे साझा नहीं किए गए थे, तो ऐसा कोई तरीका नहीं होगा जिससे यह काम कर सके। उन्हें साझा करने की आवश्यकता है अन्यथा बिजली की आपूर्ति से Vcc को कुछ भी संदर्भित नहीं किया जाता है और साथ ही साथ नहीं भी हो सकता है।


शानदार विस्तृत जवाब! मेरे द्वारा उपयोग किए जाने वाले psu में उच्च शिखर वोल्टेज हो सकता है। क्या स्विचिंग आपूर्ति में भी यह समस्या हो सकती है? क्षतिग्रस्त संधारित्र पर "a104C" लिखा है और उसके नीचे "3A052" है। उसके अर्थ के बारे में सुनिश्चित रूप से नहीं पता है। पैड ठीक लगते हैं क्योंकि मैंने केवल आधे सेकंड से भी कम समय के लिए रॉ पिन से संपर्क किया था। मैं एक सामान्य 35V संधारित्र को मिलाप करने का प्रयास करूंगा जब मेरा टांका लगाने वाला लोहा आ जाएगा। मुझे लगता है कि बड़ी टोपी ठीक है?
डोमिनिक १६'१४

एक उड़ा हुआ टैंटलम संभवतः एक उड़ा संधारित्र की तुलना में अधिक क्षति का परिणाम होगा (जैसे, कहते हैं, एक झुलसा हुआ पीसीबी)।
इग्नासियो वाज़केज़-अब्राम्स

मैं केवल संधारित्र को नुकसान देखता हूं, पीसीबी पर कोई निशान नहीं। टोपी के शीर्ष में एक छेद होता है और अंदर कुछ धातु उजागर होती है, जिसके किनारे पर कुछ काला जलता हुआ निशान भी होता है। मैंने केवल बहुत कम समय के लिए संपर्कों को छुआ है शायद इसलिए।
डोमिनिक

मैंने निश्चित रूप से नखरे निकाले हैं और क्षति टोपी और मामूली झुलसा तक सीमित है।
Cybergibbons

@Cybergibbons मैं पावर एडाप्टर arduino को जोड़ने से पहले प्लग किया गया था, क्या इससे पता चलता है कि स्टार्टअप वोल्टेज का कारण था? मेरे पास स्विचिंग सप्लाई है लेकिन निश्चित नहीं है कि उन्हें रेट से अधिक वोल्टेज की संभावना है या नहीं ..?
डोमिनिक

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आपके परीक्षण के दौरान विस्फोट होने वाला घटक एक संधारित्र है।

आपके द्वारा उल्लिखित बोर्ड की स्थिति के अनुसार, यह 3.3 इलेक्ट्रो रेगुलेटर के दोनों किनारों पर इस्तेमाल होने वाले 2 इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर में से एक है (मैं कहूंगा कि शायद अपस्ट्रीम कैपेसिटर है)।

कर रहे हैं कुछ कारणों से एक संधारित्र विस्फोट हो सकता है :

  • एक उलटा वोल्टेज इसे लागू करें (केवल ध्रुवीकृत कैपेसिटर)
  • इसकी रेटिंग के ऊपर एक वोल्टेज लागू करें
  • अपनी रेटिंग के ऊपर एक धारा लागू करें

आपकी स्थिति शायद दूसरी है: बहुत अधिक वोल्टेज लागू किया गया।

स्पार्कफुन मूल योजना के अनुसार, इस संधारित्र को 10uF क्षमता के साथ ध्रुवीकृत किया जाना चाहिए। दुर्भाग्य से स्कीमैटिक्स में अधिकतम वोल्टेज का उल्लेख नहीं है।

मूल बोर्ड के विनिर्देश के अनुसार , इस टोपी के लिए अधिकतम वोल्टेज कम से कम 12 वी होना चाहिए, लेकिन इसमें कोई गारंटी नहीं है कि यह 12 वी से ऊपर की चीज है। इसलिए, आपको विचार करना होगा कि 12 वी आपके बोर्ड पर लागू अधिकतम वोल्टेज है (रॉ पिन पर)।

इसके अलावा, आपने उल्लेख किया है कि आप एक सस्ते चीनी क्लोन का उपयोग कर रहे हैं, यह पूरी तरह से संभव है (हालांकि उम्मीद नहीं है, क्योंकि यह बोर्ड को मूल चश्मे की तुलना में अलग तरीके से संचालित करेगा) कि यह एक कम वोल्टेज कैप (जैसे 10 वी) का उपयोग करता है जो थोड़ा सस्ता हो।

यदि आप अपने 12V PSU का पुन: उपयोग करना चाहते हैं, तो आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि इसका आउटपुट वोल्टेज कभी भी 12V से अधिक न हो, इसके लिए आपको कुछ विकल्पों के साथ छोड़ दिया जाता है:

  • 2 प्रतिरोधों से बने वोल्टेज डिवाइडर का उपयोग करें : आपको पहले अपने पीएसयू के अधिकतम वोल्टेज आउटपुट का पता होना चाहिए और फिर उस अधिकतम वोल्टेज के आधार पर 12 वी प्राप्त करने के लिए प्रतिरोध मानों की गणना करें। यह आसान है लेकिन यह बहुत सारी ऊर्जा बर्बाद कर सकता है
  • अपने पीएसयू के बाहर 12 वी जेनर डायोड का उपयोग करें
  • अपने PSU के बाद 12V वोल्टेज रेगुलेटर सर्किट का उपयोग करें: यह सबसे सुरक्षित है, लेकिन सबसे महंगा समाधान भी है

संपादित करें:

बेशक, यदि आपने इसे पहले ही कर लिया है और इसके लिए सुसज्जित हैं, तो आप संधारित्र के लिए प्रतिस्थापन पा सकते हैं जो विस्फोट हो गया है और एक उच्च-वोल्टेज एक खरीदता है, फिर इसे अपने बोर्डों पर बदलें; कि सतह पर चढ़कर घटकों के लिए प्रयोग करने योग्य अच्छा सोल्डरिंग / desoldering equipement फिर से शुरू होगा।


या उच्च-रेटेड वाले कम-वोल्टेज वाले भागों को बदलें।
इग्नासियो वाज़क्वेज़-अब्राम्स

हां, लेकिन इसमें एसएमसी डिसॉर्डिंग भी शामिल है, जो हर कोई नहीं कर सकता।
jfpoilpret

@ इग्नासियो-वाज़केज़-अब्राम्स ने आपके सुझाव को शामिल करने के लिए मेरे उत्तर को संपादित किया है, धन्यवाद।
jfpoilpret

मेरे पास कुछ कैपेसिटर हैं, बस मेरे हको सोल्डरिंग आयरन का इंतजार है क्योंकि मेरा एल सस्तेो टूट गया है ... क्या मैं किसी भी गैर एसएमडी संधारित्र का उपयोग कर सकता हूं जिसका वोल्टेज 35V है?
डोमिनिक

उच्च वोल्टेज कैप्स ठीक है, जब तक कि समाई मूल के समान है। आप एसएमडी कैप को हटा सकते हैं (केवल एक को बदलने की आवश्यकता है) और इसके बजाय एक "सामान्य" कैप मिला सकते हैं, लेकिन शॉर्ट्स से सावधान रहें क्योंकि लीड बहुत बड़ी हैं!
jfpoilpret
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