차량에서 라즈베리파이(이하 라파)를 쓸 때 전원 공급 문제와

오토 셧다운 문제를 고민하는 분이 계실까 찾아봤더니 

아니나 다를까 같은 고민을 하신 분들이 의외로 많네요.

[참고]

https://www.clien.net/service/board/cm_rasp/17483976CLIEN

저도 최근 라파를 가지고 이리저리 쪼물딱 거리다 보니

전원 공급 문제가 많이 대두 되더군요.

잠깐 곁가지로 빠진다면, 다음에 기회가 되면

스위칭 회로 -> LDO 하이브리드 전원구성으로

효율과 깨끗한 전원 공급의 두마리 토끼를 잡는 방법을 

올리고자 합니다.(지금 한참 검색 중입니다.)

혹시 급하신 분들을 위해

"중간" 결론부터 말씀드리자면

알리에서 LTC3780(스위칭 컨버터)와 LT1963A(대부분 모듈형식으로 나옴)을 사서

입력전압(24V~8V) -> LCT3780출력조정(5.5V~ 6V) -> LT1963A(5V로 출력 세팅, 최대 3A) -> 라파에 공급.

요롷게 구성하시면 됩니다.

만약 6V의 전원을 어디서 따올 수만 있다면 LTC3780은 생략하면 됩니다.

특히 볼루미오 등 고음질 DAC를 들으실 때 이렇게 하면 효과를 볼 수 있습니다.

효율성을 위해서 LTC3780을 써서 입력전압과 출력전압의 차이를 감당하도록 했고,

LT1963A이  LDO(Low Drop Out Regulator)인데, LDO의 PSRR의 특성을 이용해서

EMI를 줄여주는 역할을 합니다.

괜히 R변압기니 트로이달 변압기니 써서 구성한 DAC전원공급 장치를 비싸게 살 필요는 없습니다.

각설하고,

차량에 라파를 설치할 때 전원 구성은 우선 아래 사진을 참조 바랍니다.

(제가 저항값을 잘못 계산했네요.

PC817의 ACC전원, BATT에 있는 저항 -> 470~560 옴 정도)

회로구성은

1. 배터리 직결 + ACC전원 병렬로 라파에 전원 공급.

2. 배터리 직결 라인 중간에 릴레이 제어모듈 설치

    이 모듈의 역할은 라파의 GPIO에서 나오는 ON/OFF 신호로 릴레이 ON/OFF 제어

    모듈이라고 하지만 간단한 회로입니다. 구글 이미지 검색하면 많이 나옵니다.(그래서 생략)

3. ACC전원에 전압 유무를 체크하는 간단한 회로 구성(아랫쪽의 PC817 옵토커플러 쪽)

   (풀다운 저항 두 개와 옵토 커플러 1개가 필요함. 그냥 단순히 풀 업 저항 한 개만 써도 되지 않느냐고 

    반문하시는 분도 계시겠지만 ACC가 죽으면 floating 상태가 되어 오동작의 가능성이 있습니다.

    이를 방지하기 위해서는 옵토커플러 사용을 통해 floating 상태가 되는 것을 방지)

알고리즘은

1. ACC전원에 전압 인가(시동 켬)되면  라파 부팅. 릴레이 제어 GPIO를 통해 

    릴레이 제어모듈에 ON신호 내보냄. 릴레이 모듈 ON -> 이때부터는 배터리 전원 공급

   (이유는 쇼트키 다이오드에서 전압 강하가 0.8V정도 되므로)

2. 시동을 끔. -> ACC전압  floating상태. 배터리 전원은 여전히 공급 중) -> 옵토커플러 출력(TR)도 off -> 4.7K 풀다운 저항에 의해

   전압감지 GPIO에 0V 입력 -> 라파가 시동 꺼짐을 인지하고 셧다운 스크립트 수행.

3. 라파 OFF. 그러면 릴레이 ON신호를 주고 있는 GPIO -> 하이 임피던스 -> 풀다운 저항에 의해  릴레이  OFF신호(0V)가 들어감. 

   ->릴레이 OFF. -> 배터리 전원 제거. 

 ※︎ 옵토커플러의  ACC가 인가되면 출력단 TR ON. 이때는 시동이 켜진 상태라 전류 값(12V/470 = 25mA)은 문제가 안됨

  ACC가 꺼짐->TR off. 라파도 꺼지면 전압감지 입력GPIO도 하이 임피던스 상태. 따라서 대기 전류는 거의 0에 수렴.

아직 완성된 설계는 아니고 1차 설계이니 오류가 있을 수 있습니다.

혹시 잘못된 점을 지적해 주시면 검토해서 수정하도록 하겠습니다.