Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 5V für Raspberry Pi aus 12V Schaltnetzteil möglichst "glatt"


von scus (Gast)


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Hallo,
ich suche nach einer Möglichkeit möglichst glatte 5V Gleichspannung für 
einen Raspberry Pi aus 12V (Gleichspannung) zu erzeugen. Crux an der 
Sache ist, dass ich analoges Audio über den Raspberry Pi ausgeben möchte 
und da jede Unregelmäßigkeit in der Versorgungspannung aufs Signal 
schlägt... Ich bin nun nicht sonderlich versiert im Thema 
Spannungsversorgung, brauche daher etwas Hilfe.

Ich könnte einen 7805 verwenden, würde dabei aber bis zu 7 Watt Wärme 
erzeugen. Das ist mehr als der Raspberry Pi schluckt und eigentlich will 
ich großartige Wärmeentwicklung weitestgehend vermeiden.

Alternativ könnte ich ein LM2575 oder vergleichbares nehmen. Damit wäre 
ich wesentlich effektiver, aber ich baue damit doch aber im Prinzip ein 
kleines Schaltnetzteil, was Konstruktionsbedingt keine glatte Spannung 
liefert!? Richtig? Das wiederum macht sich glaube ich (stark) negativ in 
der Audioqualität bemerkbar...

Lässt sich die Spannung aus der Schaltregleridee sinnvoll glätten? (Wo 
finde ich was zum lesen dazu?) Ist eine Kombination beider Prinzipien 
eventuell sinnvoll? Mit einem Schaltregler zu (z.B.) 6V oder 7V und dann 
mit einem low drop Spannungsregler zu 5V?

Wie komme ich zu einem guten Kompromiss? Mir ist klar, dass das ganze 
kein HiFi produzieren wird. Aber besser als zum Wegrennen sollte es doch 
möglich sein.

Grüße
scus

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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scus schrieb:
> Lässt sich die Spannung aus der Schaltregleridee sinnvoll glätten?

Natürlich. Das macht man mit Filtern, in Deinem Fall beispielsweise 
mit einem LC-Glied. Die Induktivität wird in Reihe geschaltet, die 
Kapazität parallel zum Verbraucher.

von not Arzt (Gast)


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Warum sollte eine normal gepufferte Versorgungsspannung negativen 
Einfluß auf die Audioqualität haben? Jeder andere Rechner funktioniert 
mit prima mit Schaltnetzteilen.
Vielleicht ist das aber so ein Ding wie bei dem Typ hier: 
Beitrag "Glühbirnen ungepulst betreiben?"
Da hilft wohl blos eine Batterie, oder ein Doktor..

von RPi-Bastler (Gast)


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Schau mal - da werden die 5V für den Raspberry Pi auch mit einem LM2575 
erzeugt und auch das Audiosignal genutzt. Allerdings enthält diese 
Schaltung auch ein zusätzliches LC-Filzter hinter dem Schaltregler...

http://www.hwhardsoft.de/deutsch/projekte/raspberry-pi-mini-cab/

(Schaltplan als PDF am Seitenende)

Wie die Qualität ist, kann ich natürlich auch nicht sagen.

von scus (Gast)


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not Arzt schrieb:
> Warum sollte eine normal gepufferte Versorgungsspannung negativen
> Einfluß auf die Audioqualität haben? Jeder andere Rechner funktioniert
> mit prima mit Schaltnetzteilen.
> Vielleicht ist das aber so ein Ding wie bei dem Typ hier:
> Beitrag "Glühbirnen ungepulst betreiben?"
> Da hilft wohl blos eine Batterie, oder ein Doktor..

Schau dir einfach mal 
http://www.crazy-audio.com/2013/09/raspberry-pi-power-supply-noise-on-the-5v-rails/ 
an. Dann weißt du, warum ich eine "schöne" Spannungsversorgung haben 
möchte.


An die beiden anderen: Vielen Dank für die Hinweise! Nun habe ich einen 
Ansatz zu lesen.

von Peter II (Gast)


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scus schrieb:
> Schau dir einfach mal
> 
http://www.crazy-audio.com/2013/09/raspberry-pi-power-supply-noise-on-the-5v-rails/
> an. Dann weißt du, warum ich eine "schöne" Spannungsversorgung haben
> möchte.

Es ist aber überhaupt nicht sicher, ob eine unsaubere Versorgung 
überhaupt Auswirkung auf den Ausgang hat. Und wenn es dir um gute Audio 
Qualität geht, warm dann überhaupt analog?

von scus (Gast)


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Peter II schrieb:
> Es ist aber überhaupt nicht sicher, ob eine unsaubere Versorgung
> überhaupt Auswirkung auf den Ausgang hat. Und wenn es dir um gute Audio
> Qualität geht, warm dann überhaupt analog?

Mein Vergleich verschiedener Netzteile hat ergeben, dass es durchaus 
einen Unterschied macht. Da ich es aber nicht für praktikabel halte zwei 
Netzteile parallel zu betreiben um 12V und 5V bereit zu stellen, war ich 
nun eben auf der Suche nach einer geeigneten Schaltung.

Wie im ersten Eintrag schon erwähnt, bin ich nicht auf der Suche nach 
HiFi, aber nach einer vernünftigen/akzeptablen Qualität. Alles eine 
Frage von Kosten/Nutzen...

von Kein Name (Gast)


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Und noch eine Kleinigkeit...
Wenn du die Spannung an der MicroUSB Buchse einspeist, wirkt die 
Polyfuse wie ein ohmscher Widerstand -- der Raspberry selbst verursacht 
mehr Störungen auf der Versorgungsspannung, als der billigste 
Schaltregler.

von scus (Gast)


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Kein Name schrieb:
> Und noch eine Kleinigkeit...
> Wenn du die Spannung an der MicroUSB Buchse einspeist, wirkt die
> Polyfuse wie ein ohmscher Widerstand -- der Raspberry selbst verursacht
> mehr Störungen auf der Versorgungsspannung, als der billigste
> Schaltregler.

Wie kommt es dann, dass die Störungen (hörbar) unterschiedlich stark 
ausfallen bei unterschiedlichen Netzteilen? Ich bin für jede Aufklärung 
dankbar.

Gruß
scus

von not Arzt (Gast)


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scus schrieb:
> Wie kommt es dann, dass die Störungen (hörbar) unterschiedlich stark
> ausfallen

Hast du deine MP3s überhaupt richtig entmagnetisiert? ;)

von 10340056 (Gast)


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Der RasPi hat doch überhaupt keine vernünftigen analog Audioausgänge. 
Das ist nur ein PWM Signal des SoC. Gut klingen geht anders. Benutze 
Audio über HDMI oder USB. Dann ist das Netzteil auch unkritisch.

von Kein Name (Gast)


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Na ja, Netzgerät ist nicht so ganz unkritisch. Gibt auch USB Ladegeräte, 
da stürzt beim Licht einschalten der Rechner ab.

Nur Raspberry mit PWM; Die Spannung schwankt zwischen 6 und 4,5 Volt - 
man hört die Störungen.

Raspberry mit USB-Soundkarte; Die Spannung schwankt zwischen 6 und 4,0 
Volt - Absturz.

Schaltregler und DC-DC Wandler sind aber um Größenordnungen besser als 
diese USB-Ladegeräte.

von 10340056 (Gast)


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Bei diesen USB Ladegeräten ist wahrscheinlich die Gefahr für Leib und 
Leben das Kritische. Man sollte halt nicht den billigsten Dreck kaufen.

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