AMS1117-3.3, 5V'luk bir kaynaktan sabit 3,3V elde etmek için kullanılan, 1A'e kadar akım verebilen düşük düşümlü (LDO) bir lineer regülatördür. Girişin çıkıştan en az 1,3V yüksek olması gerekir. Kararlı çalışması için girişe ve çıkışa kondansatör bağlanmalı, ESP8266 ve ESP32 gibi Wi-Fi kartlarının tepe akımları hesaba katılmalıdır.
ESP8266, ESP32, SD kart modülleri ve pek çok sensör 3,3V ile çalışır. Elinizde çoğu zaman 5V vardır: bir USB bağlantısı ya da 5V adaptör. Bu iki gerilim arasındaki köprüyü en sık AMS1117-3.3 kurar. Bu yazıda AMS1117-3.3'ün ne olduğunu, dropout değerinin pratikte ne anlama geldiğini, doğru kondansatör bağlantısını, ısı hesabını ve Wi-Fi kartlarını beslerken dikkat edilmesi gerekenleri anlatıyoruz.
AMS1117-3.3 nedir?
AMS1117-3.3, girişine verilen daha yüksek bir gerilimi sabit 3,3V çıkışa düşüren, 1A'e kadar akım verebilen düşük düşümlü (LDO) bir lineer voltaj regülatörüdür. Genellikle SOT-223 kılıfta satılır; aynı ailenin 1,2V, 5V ve ayarlı (ADJ) sürümleri de vardır. AMS1117 SMD 3.3V regülatör bu entegrenin çıplak hâlidir ve LM1117 ile aynı bacak yapısını kullanır.
Lineer regülatör olduğu için gerilimi, aradaki farkı ısıya çevirerek düşürür. Çıkışı temiz ve gürültüsüzdür, ancak giriş ile çıkış arasındaki fark büyüdükçe verimi düşer. LDO kavramı ve diğer regülatör türleri için voltaj regülatörü yazımıza bakabilirsiniz.
AMS1117 dropout voltajı ne demek?
AMS1117 dropout voltajı, çıkışın 3,3V'ta kalabilmesi için girişin çıkıştan en az ne kadar yüksek olması gerektiğini gösterir; veri sayfasına göre bu değer 1A'de en fazla 1,3V'tur. Yani 3,3V çıkış için giriş yaklaşık 4,6V'un altına düşmemelidir. Akım azaldıkça gereken fark da biraz küçülür. Aşağıdaki tablo farklı kaynaklarla ne olacağını gösterir:
| Giriş kaynağı | Giriş - çıkış farkı | Sonuç |
|---|---|---|
| 5,0V adaptör | 1,7V | Uygun; dropout payı yeterli |
| USB, kablo kaybıyla 4,6V | 1,3V | Sınırda; yüksek akımda çıkış düşebilir |
| Tek Li-ion hücre (3,7V) | 0,4V | Uygun değil; çıkış 3,3V'u tutamaz |
| 12V adaptör | 8,7V | Çalışır ama çok ısınır; düşük akımda kullanılabilir |
Uzun ve ince bir USB kablosu, akım çekildikçe 5V'u 4,5V'un altına indirebilir. Kartınız Wi-Fi'a bağlanırken yeniden başlıyorsa, regülatörün girişindeki gerilimi yük altındayken multimetreyle ölçün.
AMS1117-3.3 nasıl bağlanır?
AMS1117-3.3, giriş VIN bacağına, çıkış VOUT bacağına ve ortak toprak GND bacağına gelecek şekilde, girişe ve çıkışa birer kondansatörle bağlanır. SOT-223 kılıfta yazılı yüz size bakarken bacak sırası soldan sağa GND, VOUT ve VIN'dir; arkadaki geniş metal sekme de VOUT'a bağlıdır.
- 5V kaynağın artısını VIN bacağına, eksisini GND bacağına bağlayın.
- VIN ile GND arasına, entegreye yakın olacak şekilde 10 µF kondansatör koyun.
- VOUT ile GND arasına 22 µF kondansatör koyun; veri sayfası kararlılık için çıkışta en az 22 µF tantal kondansatör önerir.
- Kartı tasarlıyorsanız metal sekmenin lehimlendiği bakır alanı geniş tutun; bu alan soğutucu görevi görür.
- Yükü bağlamadan önce çıkışı multimetreyle ölçün; 3,3V civarı görmelisiniz.
- Yükü bağlayıp ölçümü tekrarlayın; çıkış belirgin düşüyorsa girişi ve akımı kontrol edin.
Kondansatör olarak 22 µF 25V 1206 SMD kondansatör ve 10 µF 16V 1206 SMD kondansatör kullanılabilir. Çıkış kondansatörü eksik ya da çok küçük olursa regülatör salınım yapabilir ve çıkışta gürültü oluşur; multimetre bunu her zaman göstermez.
AMS1117 ne kadar ısınır?
AMS1117'nin harcadığı güç P = (Vin − 3,3) × I formülüyle hesaplanır ve bu gücün tamamı ısıya dönüşür. 5V girişten 0,5A çekildiğinde kayıp (5 − 3,3) × 0,5 = 0,85 W olur. Aynı akımda 12V girişte kayıp (12 − 3,3) × 0,5 = 4,35 W'a çıkar; küçük SOT-223 kılıf bunu kaldıramaz ve ısıl koruma devreye girer.
SOT-223 kılıf ısısını karttaki bakır alana verir. Hazır modüllerde bu alan sınırlıdır, bu yüzden ürün bilgisinde yazan akım çoğu zaman 1A'in altındadır. Örneğin AMS1117 4,5-12V to 3,3V modülü ürün sayfasına göre en fazla 800 mA verir. Yüksek giriş geriliminden 3,3V almak gerekiyorsa önce anahtarlamalı bir dönüştürücüyle 5V'a inip sonra AMS1117 kullanmak ısıyı azaltır.
Güvenlik uyarısı: Yüksek kayıpta çalışan bir AMS1117 kısa sürede parmakla dokunulamayacak sıcaklığa ulaşır. Isınan bir modülü kutunun içine kapatmayın; çevresindeki plastik parçalara ve kablolara değmediğinden emin olun.
AMS1117 ESP8266 ve ESP32'yi besleyebilir mi?
AMS1117-3.3, 5V'luk sağlam bir kaynaktan beslendiğinde ESP8266 ve ESP32'yi besleyebilir; ancak Wi-Fi gönderimi sırasındaki kısa süreli yüksek akımlar hesaba katılmalıdır. Espressif veri sayfalarına göre ESP8266 gönderim sırasında 170 mA civarına, ESP32 ise 240 mA'e kadar çıkan akımlar çeker. Bu tepe akımlar milisaniyeler sürer, ama regülatör ve kablolar bunlara yetişemezse gerilim çöker ve kart yeniden başlar.
- Regülatör kaynağını en az 500 mA verebilecek şekilde seçin; sensörleri ve ekranı da toplama ekleyin.
- Modülün 3,3V ve GND bacaklarına yakın 100-470 µF arası bir elektrolitik kondansatör ekleyin; tepe akımları bu kondansatör karşılar.
- ESP8266 ESP-01 gibi modülleri Arduino Uno'nun 3,3V pininden beslemeyin; bu pin Wi-Fi tepe akımları için tasarlanmamıştır.
- 5V pinleri olan geliştirme kartlarında, örneğin ESP32 DevKit'te, kart üzerinde zaten bir 3,3V regülatör vardır; dışarıdan ikinci bir AMS1117 gerekmez.
Breadboard projelerinde AMS1117 5V to 3.3V modülü pratik bir seçimdir, çünkü kondansatörleri kartın üzerinde hazır gelir. ESP8266 ile ESP32 arasındaki farkları ESP32 ve ESP8266 karşılaştırmamızda bulabilirsiniz. Diğer sabit ve ayarlı regülatörler voltaj regülatörleri kategorisinde listelenir.
Sık sorulan sorular
AMS1117-3.3 kaç volt girişle çalışır?
AMS1117-3.3 için giriş, çıkışın en az yaklaşık 1,3V üstünde, yani 4,6V civarında ya da daha yüksek olmalıdır. Veri sayfasındaki en yüksek giriş değeri 15V'tur, ancak yüksek girişte ısı sorun olur. Pratikte en uygun kaynak 5V'tur. Hazır modüllerde giriş aralığı ürün sayfasında yazar; örneğin bazı modüller 4,5-12V, bazıları 4,5-7V olarak verilir.
AMS1117 ile 3,7V Li-ion pilden 3,3V alınabilir mi?
Hayır, AMS1117 ile tek hücreli 3,7V Li-ion pilden kararlı 3,3V alınamaz. Pil dolu iken bile giriş ile çıkış arasındaki fark 1V'un altındadır ve AMS1117'nin dropout değeri bunun üstündedir. Pil boşaldıkça çıkış da girişle birlikte düşer. Bu iş için dropout değeri birkaç yüz milivolt olan bir LDO ya da buck-boost dönüştürücü gerekir.
AMS1117 çıkışına neden kondansatör konur?
AMS1117 çıkışına kondansatör konur, çünkü regülatörün iç kontrol döngüsü kararlı çalışmak için belirli bir kapasiteye ve uygun iç dirence (ESR) ihtiyaç duyar. Veri sayfası çıkışta en az 22 µF tantal kondansatör önerir. Kondansatör eksik olursa çıkışta salınım oluşabilir. Ayrıca bu kondansatör, Wi-Fi gibi ani akım çekişlerinde gerilimin düşmesini azaltır.
AMS1117 ile LM1117 arasında fark var mı?
AMS1117 ve LM1117 aynı işi yapan, bacak yapısı aynı olan 1117 ailesi regülatörlerdir. Farkları üreticidedir; akım, dropout ve kondansatör gereksinimleri her üreticinin veri sayfasında biraz farklı verilebilir. Örneğin bazı LM1117 sürümleri 800 mA ile sınırlıdır. Birini diğerinin yerine takmadan önce kullandığınız parçanın veri sayfasındaki akım ve kondansatör değerlerine bakın.
AMS1117 neden çok ısınıyor?
AMS1117 çok ısınıyorsa ya giriş gerilimi gereğinden yüksektir ya da çekilen akım fazladır. Harcanan güç (Vin − 3,3) × I kadardır. 9V ya da 12V girişte birkaç yüz miliamper bile SOT-223 kılıfı aşırı ısıtır. Girişi 5V'a indirin, bakır alanı büyütün ya da 3,3V'u anahtarlamalı bir dönüştürücüden alın. Isıl koruma çalıştığında çıkış kesilip gelir.
Özet
- AMS1117-3.3, 5V'tan sabit 3,3V elde etmek için kullanılan, 1A'e kadar akım verebilen bir LDO regülatördür.
- Dropout değeri 1A'de en fazla 1,3V'tur; giriş yaklaşık 4,6V'un altına düşmemelidir.
- Girişe 10 µF, çıkışa en az 22 µF kondansatör konur; çıkış kondansatörü kararlılık için gereklidir.
- Kayıp güç (Vin − 3,3) × I'dır; 12V girişte yüksek akım SOT-223 kılıfı aşırı ısıtır.
- ESP8266 ve ESP32 için en az 500 mA'lik kaynak ve modüle yakın bir 100-470 µF kondansatör kullanın.