Beagle Bone Black - zasilanie z akumulatora LiPo.

Dzisiaj w miarę krótko i na temat. Jak zasilić komputer Beagle Bone Black z czegoś innego niż zasilacz wtyczkowy? Najprostsze rozwiązanie zasilanie z wykorzystaniem akumulatora LiPo (litowo polimerowego) z użyciem małej przetwornicy scalonej XL4010.

Do testu używałem małego akumulatora o pojemności 1800mAh i obciążalności znamionowej 45C. Nie będę się w tym miejscu wypowiadał na temat co i jak z parametrami, BHP i ładowaniem akumulatorów LiPo bo jest do tego całkiem sporo materiałów w sieci ot choćby TUTAJ lub TUTAJ, po prostu naładowałem go wg. opisanych prawideł i poszukałem odpowiedniej przetwornicy gdyż opisywany akumulator posiada 4 cele a więc ma napięcie 14,8V - czyli trzeba je obniżyć, żeby zasilać BBB, który wymaga 5v do zasilania swojej logiki.

UWAGA: podanie napięcia wyższego do złącza zasilania w tym komputerku może bezpowrotnie uszkodzić procesor!!!

Pozostało dobrać odpowiednią przetwornicę DC/DC Step Down - czyli taką, która obniży nam napięcie do pożądanego 5V.

Po krótkich poszukiwaniach padło na małą scaloną przetwornicę XL4010 dostępną szeroko w handlu jako gotowy moduł. Wybrałem ją ponieważ posiada ona wyświetlacz LED i układ potrafiący wyświetlić jeden ze stanów (wyboru dokonuje się prawym klawiszem):  

• napięcie wyjściowe OUT
• napięcie wejściowe IN
• aktualnie pobieranego prądu
• aktualnej pobieranej mocy
• naprzemienne wyświetlanie wszystkich wskazań

Przetwornica ta może również z powodzeniem pracować jako ładowarka ale to już inne zastosowanie i nie będę go tutaj przytaczał. Poniżej garść pozostałych informacji na temat przetwornicy i jej zdjęcie.

Parametry techniczne:

• napięcie wejściowe 4 - 36V (min 4,5V)
• napięcie wyjściowe 1,25 - 32V (płynnie regulowane)
• prąd 4,5A (max 5A) (płynie regulowany)
• moc max 75W
• temperatura pracy -40 +85 stopni
• sprawność 96% (max)
• częstotliwość 180 kHz
• zabezpieczenie zwarciowe ( limit 8A )
• dokładność woltomierza :+/-0,05V
• zabezpieczenie termiczne
• brak zabezpieczenia przed odwrotnym podłączeniem
• wymiary modułu 60 x 38 x 14 mm 
• wyświetlacz LED -pomiar napięcia, prądu i mocy
• dioda LED CC/CV - ograniczenie prądowe
• dioda LED - CHARGE - ładowanie
• dioda LED - FULL - bateria naładowana
• gniazdo USB

Zdjęcie jest ogólnie dostępne w Sieci i nie będę więcej się tu rozpisywał bo chyba wszystko jest widoczne i jasne.

Uwaga kolejna!

W gniazdku USB jest napięcie OUT ustawione potencjometrem U, więc można ustawić wyższe od 5V. Podłączenie Telefonu lub innego urządzenia które potrzebuje 5V do ładowarki ustawionej na wyższe napięcie spowoduje uszkodzenie telefonu lub urządzenia. Należy sprawdzić 2x napięcie wyjściowe zanim podłączy się drogie urządzenie.

No dobrze pora na ustawienia: wziąłem multimetr, podłączyłem końcówki do wyjścia przetwornicy, podłączyłem akumulator i kręcąc potencjometrami ustawiłem najpierw napięcie na 5V a potem odłączyłem akumulator, przestawiłem miernik na pomiar natężenia prądu, podłączyłem wszystko z powrotem i kręcąc drugim potencjometrem ustawiłem ograniczenie prądowe przetwornicy. Na początek ustawiłem ograniczenie prądowe na cirka 3A - dla potrzeb tego małego komputerka wystarczy.

Po ustawieniu wszystkiego nadszedł czas na podłączenie i sprawdzenie wszystkiego. Do podłączenia do Beagle do przetwornicy użyłem przewodów modelarskich o przekroju bodaj 16 AWG oraz przejściówkę ze złącza zaciskowego na wtyk 5/2,1. A oto efekty pracy:

 

Na zdjęciach pokazano pracę komputera BBB z tą przetwornicą oraz przykładowe pomiary napięcia, natężenia oraz moc pobieraną przez komputerek. Jak widać wszystko działa i to nawet bez zarzutu. Poniżej przedstawiam jeszcze filmik z momentu kiedy wywołałem polecenie:

apt-get update

a potem

apt-get upgade