5V電圧レギュレータの使用-コンデンサが必要ですか？より良いオプション？

私はエレクトロニクスに非常に慣れていません。私は進むにつれて学んでおり、必要な答えをまだ見つけていません。プログラミングに関しては、間違いは常に発生するので、恐れていません。でも電子部品なら、揚げ物だから買い直したくない！

12ボルトの4.3インチLCD画面、5ボルトのRaspberry Pi、12ボルトのカスタムデバイスという、3つの異なるコンポーネントを持つものを構築しようとしています。12ボルトの電源から3つの方法で必要な電力を分割できるという考えがありました。1つは直接LCD画面に、もう1つは直接カスタムデバイスに、もう1つは5ボルトのレギュレーターに接続してから、 Piに接続するUSB​​ケーブル。私が調査していると、レギュレータの前後の回路内のコンデンサが電流の発振を防ぐために必須であると人々が言うのに気づきました。

質問1：レギュレーターとのこの3分割は健全なアイデアですか、それとも何か不足していますか？レギュレータにヒートシンクが必要になる可能性があることを理解しています。それは必要に応じて私にとって問題ではありません。

質問2：私の回路には上記のコンデンサが必要ですか？もしそうなら、どんな種類/品質が最善でしょうか？これまでのところ、コンデンサについてはほとんど知りません。また、ここで別の質問/回答を読んでいるときにこのコンポーネントに遭遇しました。たぶんこれは通常の規制機関よりも良いでしょうか？

質問3：電子機器にそれほど熟達していないが、間違いなく私よりも優れている人は、レギュレーターの代わりにこれらの12ボルト車のUSB充電器デバイスを使用する方が簡単かもしれないと言っています。本来、ボルトの世界であり、PiのUSBケーブルを接続することについて心配する必要はありません。カーアダプターの配線は簡単です。そして、私は車のアダプターを考慮に入れる十分な余地があります。私がこれすべてを入れている箱は、それがどれほど大きいかについては比較的空です。これは健全な考えですか？前にリンクされたレギュレーターとコンデンサーのどちらかをUSBケーブルに接続するよりも、Piの方が良い/簡単/安全ですか？

アンペア数については、カスタムデバイスとLCD画面がどれだけの電流を流しているかを確認するために必要な量を調査しています。それが大きな問題になることはありませんが、レギュレーターが与えるよりもはるかに多くのアンペア数を必要とするレギュレーターについて私が見落としているものがない限りは...それは問題になるとは思いません。念のため、私のセットアップが理論的に必要とするよりもかなり高いアンペア数のPSUを入手することを計画しています。

1：はい、できます。基本的に、それが電源の動作方法です。現在の容量内で複数の並列ネットワークを処理できます。ヒートシンクに関しては、レギュレーター、電流引き込み、周囲温度、効率の程度などによって異なります。単純なイエスかノーではありません。

2：コンデンサはレギュレータにも依存します。常にそれらを必要とするものもあれば、入力または出力条件に応じてそれらを必要とするだけのものも、決して必要としないものもあります。リンクしたNTE1960には広範なデータシートはありませんが、LM7805とかなり似ています。コンデンサは安定して使用するためにほとんど必要です。しかし、これらは線形レギュレータです。効率が悪く、無駄なエネルギーを熱に変換します。12vから5vに行くと、RPIの上限である700mAとは、12-5 = 7v * 700mA = 4.9ワットのエネルギーが熱に変換されることを意味します。ヒートシンクが必要になります。

スイッチングレギュレータは、エネルギーと熱の両方の点でより効率的です。選択したOKI-78SRコンポーネントはスイッチングレギュレータです。同じ状況でヒートシンクは必要ないことを示しています（ただし、エンジンルームではないので、話は異なります）。また、必要なコンデンサと抵抗を含む完全なモジュールです。それが良いだろう。

3：車のUSBレギュレータは、ドローが最大値を下回っている限り、問題なく機能します。500mAのものもあれば、1A以上のものもありますが、実際に必要な電流量を供給できないものもあるので、テストする必要があります。モデルBには700mAのドロー/リミットがあり、モデルAは500mAです。これらのUSBレギュレータのほとんどはスイッチング電源であり、目的に応じて、車のUSBアダプタはOKI-78SRとまったく同じです。OKI-78SRの4ドル（プラス送料）は、車のUSBアダプターの数ドルと比較して、どれがより簡単にできるかによります。小売店でも、便利な自動車店や自動車店で10ドルでまともな車を購入できます。

ボード用の車のUSBアダプターを内蔵することもできます。これらのものはとても小さいので、ケース付きのシガーライターよりも小さく、ケースなしのSDカードのサイズです。

1）計画しているのは健全であり、さまざまな電圧を必要とする複数のデバイスを使用する多くのプロジェクトで一般的に使用されています。電源によっては、ヒートシンクが必要な場合と必要でない場合があります。リニア電圧レギュレーター（例：78xxシリーズ）は、入力電圧-出力電圧×消費電流を消費します。負荷が5Vで1Aを消費する場合、消費電力=（12-5）×1 = 7W。7Wは熱としてここで浪費されており、ヒートシンクが必要になります。

2）コンデンサは電圧のリップルを低減しますが、入力が本当に良好であることが確実でない限り、これらのコンデンサを使用することをお勧めします。セラミックコンデンサは正常に動作するはずです。

遭遇したコンポーネントは、スイッチモード電源（SMPS）と呼ばれます。リニアレギュレータを使用して7Wの損失を計算しました。入力電力の58％が熱として失われています！SMPSの効率ははるかに高くなります。彼らは一般的にあまりにも費用がかかります。周辺機器に応じて約1Aを消費するRPiを実行していることを考えると、SMPSの方が適しています。

3）車のUSB電源の定格電力をチェックして、必要な電力を供給できることを確認します。