36V 14A'lik batarya gücünü Arduino için 5V 0.5A'e sağlıklı bir şekilde nasıl düşürebilirim?

Elimde 36V 14A'lik bataryaya sahip bir cihaz var, bazı kontrollerini Arduino ile yapmak istiyorum ve Arduino'yu ekstra bir pil ile beslemek istemiyorum. Amacım 36V 14A çıkışı olan bataryayı 5V 0.5A'e düşürüp bu elektrik ile arduinoyu beslemek. Şöyle bir devre yaptım teoride çalışıyor. Bir kaç yerde okuduğum zaman 7805 Voltaj Regülatörüne 1.5A'den fazla gerilim vermeyin diye uyarılarda bulunmuşlar. Bu şekilde direkt 36V 14A'i 7805'e bağlarsam 7805 Voltaj Regülatörü yanar mı? Daha iyi bir öneriniz var mı?

Şimdiden teşekkürler, iyi forumlar.

Çekilen akımı kaynak(batarya vb) değil yük belirler. Arduino ne kadar akım çekiyorsa olay odur. Ancak 7805in giriş geriliminin sınırlarındasınız...7805 tip ürünlerde bozulması demek gelimin direk yüke akması demek oluyor, yani zarar verici... Bozulması bozucu oluyor... LM ile ve ya hazır modüllerle çalışabileceğiniz gibi, 7805 girişine gerilim bölücü de ekleyip çalıştırabilirsiniz.

36Volt gerilimi iki adet seri bağlı 1K direnç üzerinden topraklarsanız, bu iki direncin birleşim noktasındaki gerilim 18Volt olur. BU direnç değerleri ile oynayarak ihtiyaca uygun akım çekilmesini ve dirençlerin ısınmadan çaışmasını sağlayabilrisiniz. Zaten 7805 ya da lm serisi regülatörler de kısadevre yani bu mantıkla gerilim düşürürler.

Peki iki adet seri 1K ne enerji tüketir?

P = V^2/R = 36^2/2000 = 0,648Watt (dirençlerden biri 0,324)

toprağa akan akım = 36Volt / 2000 = 0,018amper=18miliamper. Çok düşük.

Eğer yük önüne büyük direnç eklenmesine uygun değilse, yani çekmesi gereken akıma engel oluyorsa, gerilim bölücü dirençlerde uygun bir akım değerine göre direnç değeri için;

Çokça gördüğümüz dirençlerde 1/4Watt güç değeri yazmakta. 0.25Watt

36Volt gerilimde bu güç değeri;

0.25Watt = 36Volt * i ---> i = Akım = 6,94mA akım çekilmesine imkan verir. Bu akıma uygun direnç değeri de;

R = V/i=36/6,94*10^-3 =5187ohm=5,19Kohm

5.2K değeri topraklamanın toplam direncidir ve iki adet 2,6K seri direnç demektir.

Daha dayanıklı, güçlü direnç seçilirse daha fazla akım çekilebilen gerilim bölücü yapılabilir.

Diğer taraftan gerilim bölücü eş dirençlerle kurulmak zorunda değil. Zaten ufak bir gerilim düşümü yetiyorsa, birinci direnç değeri azaltılıp yüke daha fazla gerilim-akım aktarılıp toprağa da yine toplamda müsade edilir akım atarılabilir.

Mesela 5.2K toplam direnç değerini 4.2K + 1K yapar ve 1Knın hemen peşinden gerilimi alırsak;

36 * 4/5 = 36- (36*1/5) = 28.8Volt gerilim elde ederiz.

Eğer almak istediğimiz gerilim 24Volt olursa;

Sonuçgerilim = ToplamGerilim*(ToplamDirenç-BağlıOlduğuDirenç)/(ToplamDirenç)

BağlıOlduğuDirenç=ToplamDirenç - SonuçGerilim*ToplamDirenç/(ToplamGerilim) --->Direnç=5,2 - 24*5.2/36 =1,73K

Yükün direnç değeri ya da empedansı ile ve bunun değişimi ile gerilim bölücü daha güzel yorumlanabilir, sadece basit hesaplar yapmak istedim. Yalnız hassas elemanlar önüne rastgele bağlantılar da pek akla yatmaz. Eğer regülatöre güvensizlik olursa, çıkış geriliminin aşırı artışını zener diyot ve ya uygun devre ile tespit ederek akım kesilebilir. Belki geç kalıp işe yaramayabilir bu tip bir devre ama hiç yoktan iyidir. Bu tip bir devreyi daha efektif çalıştırmak için de organize ve seri iki regülatör arasında gerilim artışı tespiti ile çalıştırılabilir. Önce esas gerilim düşümünü yapan sonra da ince ayar yapan regülatörler arasında da olabilir ya da aynı gerilim düşümünü yapan yani ikincisine aslında iş kalmayan regülatörler arasında da olabilir.

--->ekleme drençlerden tek birinin harcadığı güç bilgisi

Yanıtın için çok çok teşekkürler çok yardımcı oldu ve şöyle bir devre yaptım fakat elektrik konusunda çok iyi değilim henüz öğrenme aşamasındayım. Pratikte yine çalışıyor gibi görünüyor ama çok basit bir şeyi atlamış gibi hissediyorum. Yaptığım devrede az buçuk ne yapmak istediğimi anlamışsınızdır resimde ki renkleri altta açıkladım.

Mavi renk bataryadan direkt sistemi besleyecek çıkış. Arduino için ayırdığım Kırmızı renk 5v 1a yeri voltaj bölücü ile 8v gibi bir değere indirdim ardından 12.4A olan akım gözümü korkuttu ve onu da düşürmek için Mor renkte ki yere bir direnç ekledim. Proteus programında mı sıkıntı var yoksa benim bilmediğim bir şeyler mi var emin olamadım. Solda ki devrede ortada 2 tane olan voltmetrelerden yukarıda ki voltmetreyi sildiğimde devrede ki değerler sanki voltaj bölücü kullanmamışım gibi görünüyor. Voltaj bölücü kullandığım zaman illaki bölünen kısımları kullanmam mı gerekiyor veya topraklama mı yapmalıyım? Sırf bir yere bağlı değil diye devre dışı kalıyor olamaz herhalde? komik geldi bana veya anlayamadım.

Bu yazıyı yazarken aklıma geldi ve Akım olarak ölçmeyi denedim 0 amper alıyorum çıkışta direnci sileyim dedim hala 0 şöyle görselide aşağı bırakıyorum. Artık sinirlenmeye başladım  

Şimdiden yorumlarınız için teşekkürler.

Ampermetreyi seri bağlamışsınız? Yani yüksüz ve kısadevre halinde??? Ampermetre yüke seri bağlanır, yük yokken pozitif ve negatif uçları ampermetreye takmak demek, kısadevre demektir!!!

7805 girişine de bir direnç eklemenizi tavsiye ederim. Bu dirençler hesaplanmalıdır. İstediğiniz gerilimi veriyor gibi görülse dahi akım yetiştiremeyebilir bu yüzden yük anında verebileceği akımı düşünerek tespit edilmelidir. Yükü ve ya yükün sebep olacağı empedansı düşünmek gerekir.

Çıkışta yükünüzü bağlayarak ne akım verdiğinizi görebilirsiniz. Çıkış yükü olarak dirençle de test edebilirsiniz, led ile ve ya ampulle de.

Gerilim bölücüyü tavsiye ettiğim düşünülmesin. Zaten yukarıdaki proteus simülasyonunda bir hayli düşük akım verir, düzenlenmesi gerek ve hem uygun ohm değerinde hem de uygun watt değerinde direnç kullanılmalı. aslında sadece denemelik işlere düşünülür.

Hazır modüller var, ayarlı modüller. Tam bu tip işler için.

LM317 dtasheetinde giriş gerilimi 40Volt görünüyor yine 36Volt ile kullanımında sınıra yakın ama 7805in 35Volt değerinden daha yüksek. 7820-7824 modellerinde giriş gerilimi 40Volta kadar geniş. Yalnız güç kaynağı her ne ise dalgalı gerilim verirse ikisi için de sorun...

LM317HV ise 60Volta kadar giriş gerilimi almakta.

Uygun elemanlar gerilim bölücü olmadan uygulanabilir.

arduinoyu 7,5 yol ile 12 voltluk beslemede stabil olarak çalıştırabilirsin. 5 volt harici olarak kontrol devrelerini beslemek için uygundur.