Amazonで購入したラジコンカーは
専用のコントローラーで操作します
ロボットプラザ (ROBOT PLAZA) ラジコンカー オフロード 横移動 車高調整 スライド 四輪駆動 4WD 360度回転 ライト ミュージック 子供 おもちゃ 誕生日プレゼント 男の子 小学生
https://amzn.asia/d/4HENQoM
どうせならこのラジコンカー
スマホで操作したい
という訳で
YouTubeの動画の企画にしました
まあ途中の過程は今日はおいといて
いよいよ完成間近で知った知識を備忘録に致します
ラジコンカーを動かす電源は
3.7Vのバッテリー1本でした
今回の企画では
ESP32と
モーター４個と
モータードライバー4個を駆動させたいので
3.7Vバッテリーを5個用意しました
モータードライバーに4個使い
ESP32の電源に１個使いたいからです
しかしここで問題が出てきました
ESP32の電源は「VIN」ピンに5Vを供給するのが普通です
ですがESP32の内部で3.3Vに変換しているようです
5Vを電源アダプターで供給したいのですが
それではラジコンカーではないですね
小型のリチウムバッテリーを使いたいです
その場合はだいたいが3.7Vのバッテリーで考えるのが普通のようです
しかし
このバッテリーだと
充電し過ぎて電圧が高くなったり
電流が多すぎて
ESP32を壊す可能性があるらしいのです
また
可放電になってバッテリーも壊す可能性もあります
じゃあどうするの？
ESP32とリチウムバッテリーの間に
LDO(LOW DROP OUT)をかませるといいそうです
LDOは簡単に言ってしまえば
pch mosfetとオペアンプを組み合わせて作った
3端子レギュレーターみたいなものです
例えば
入力電圧に関係なく
出力電圧を3.3Vに安定的に落とす
そのような電源ICだと思っていただけたらいいです
中の回路は簡単で
P-ch MOSFETで作った出力ドライバーと
オペアンプで作った
エラーアンプ(誤差増幅器)で出来ています
【ネット引用説明】
エラーアンプは、基準電圧回路から出力される基準電圧(VREF)と、
帰還抵抗で分圧された帰還電圧(VFB)を比較して、
LDOの出力電圧(VOUT) が所望の電圧になるように出力ドライバのオン抵抗を制御します。
VOUT が所望の値より高い場合(VREF < VFB)、エラーアンプは出力ドライバのオン抵抗を上げ、
LDOのVOUT が所望の値より低い場合(VREF > VFB)、
エラーアンプは出力ドライバのオン抵抗を下げるように制御します。
皆さんこの説明でわかりますか、、、
もっと詳しく言うと
エラーアンプの非反転入力端子の電圧は
常に反転入力端子の電圧VREFと同じになろうとするので(仮想短絡)
Rfに流れる電流は一定になるのです
基準電圧Vrefより帰還電圧が高い場合はpch mosfetのON抵抗を上げる(Voutの電圧を下げる)
基準電圧Vrefより帰還電圧が低い場合はpch mosfetのON抵抗を下げる(Voutの電圧を上げる)
基準電圧Vref = 出力電圧Vout × Rs / (Rf + Rs)
出力電圧Vout = 基準電圧Vref × (Rf + Rs) / Rs
Vinに関係なくVoutは一定になります
(Vinが変動しても一定のVoutを出力するレギュレーターになる)
レギュレーターの出力電圧を決めるのは基準電圧Vrefと帰還抵抗RsとRfだけです → Vinに関係なくです
(出力電圧Vout = 基準電圧Vref × (Rf + Rs) / Rs)
下図にシミュレーション例を挙げておきます
まだ説明不足なので
機会があれば突き詰めてブログか動画にしたいです
今のところは
この辺までしかわかりませんでした
参考になさってみて下さい