Stromversorgung ESP32

[henfri]

Hallo,

ich habe hier einen ESP32 auf dem ich ESPHome installiert habe.
Wenn ich den ESP32 über ein Powerbank mit Strom versorge, funktioniert alles wunderbar.

Wenn ich ihn allerdings über ein ca 10m langes YSTY (mit 0.8mm) versorge, dann verbindet er sich nicht mit dem Wlan. Am Labornetzteil hat der sich kurzzeitig 0.4A gegönnt - da ist der Spannungsabfall natürlich auch schon 1.6V...
Bei diesen ganzen No-Name ESP32 Boards weiß man ja nicht, welcher Spannungsbereich für VIN ok ist. Hier steht bis zu 14V
https://nerdytechy.com/esp32-wroom-pinout-and-guide/
Dann könnte ich ja einfach die Spannung etwas hoch drehen

Jetzt ist das ja nicht einfach zu debuggen... Wenn ich USB Anschließe, hab ich das Problem ja nicht.
Jetzt könnte ich einen Serial-Converter verwenden und nur RX, TX und GND verbinden. Aber ich komme nur schlecht da dran. Außerdem weiß ich nicht, ob ESPHome überhaupt über andere serielle Ausgänge loggt.

Habt ihr noch eine andere Idee?

Gruß,
Hendrik

[Techi]

Auf solchen "normalen" ESP Boards sind nur Linearregler und keine DCDC Wandler verbaut. Damit muss dann die Differenz der Eingangs zur Ausgangspannung mal des Stroms in Wärme umgewandelt also auf dem Board verheizt werden.
Je nach Model haben die Regler einen "Voltagedrop" von ca. 0.4V. Das ESP Modul selbst benötigt dabei üblicherweise min. 3.3V. Wenn also nicht noch externe Verbraucher vorhanden sind welche z.B. selbst 5V benötigen, dann wäre die min. Eingangspannung 3.3V+ 0.4V , also 3.7V , da wären die von dir genannten 1,6V einfach nicht mehr drinnen.

Lösung:
1. mit höherer Spannung versorgen
Nachteil ist jedoch, der Linearregler auf dem ESP Boards (3.3V) muss mehr Energie in Hitze umsetzen, das ganze System wird bezüglich Dauerbetrieb anfälliger
In jedem Fall würde ich bei so langen Zuleitungen direkt am ESP Board noch Pufferkapazität vorsehen (Elko oder Tantal parallel mit noch ein paar uF Keramik)

2. Einen DC/DC Wandler mit 5V Ausgang vorschalten und das System über die "lange" Leitung mit einer höheren Spannung versorgen, z.B. dann gleich mit einer "Standard Spannung" 12V oder 24V .
Hier kann man fertige Module verwenden Beispiel: https://www.amazon.de/Greluma-MP1584.../dp/B08K37TS6F
Der dort verbaute MP1584EN hat eine Eingangspannung von bis zu 28V und sollte auch bei schlechtem Board Design und ungünstiger Auslegung 0.5A bis 1A können.
Die Ausgangsspannung (in deinem Fall 5V) lässt sich in diesem Beispiel per Drehpoti einstellen, da bin ich eigentlich kein Fan davon, da dies über die Zeit instabil werden kann deshalb baue ich diese Module dann meinst um und ersetze das Drehpoti mit fixen Widerständen. Solche Module gibt es auch zu kaufen, wo man die Spannung per Lötbrücke einstellen kann.
Nachteil man hat noch zusätzliche Elektronik
Vorteil, es ist eine saubere Lösung und man hätte für zusätzliche Komponenten noch weiterhin sauberer 5V zur Verfügung. (Sensoren .... Displays ...)

[Techi]

doppelpost

[henfri]

Hallo Techi,

vielen dank für die ausführliche Erklärung. Mit ein wenig mehr Spannung funktioniert es jetzt.
Es ist schon etwas ärgerlich, dass hier ein paar cent für einen DCDC Wandler - oder wenigstens einen Kondensator der die Peaks überbrückt - gespart werden.
Noch schlimmer ist, dass man die besseren Boards (wenn es sie denn gibt) nicht von den schlechteren unterscheiden kann.

Ich habe tatsächlich noch einen einstellbaren DCDC Wandler hier, aber dadurch wird das ganze natürlich wieder weniger aufgeräumt.

Ich muss mal schauen, ob ich ein passendes Netzteil finde - aktuell hab ich nur ein Labornetzteil dran. Wenn ich eins mit 6.5V finde, kann ich den Verlust an Effizienz verkraften.

Gruß,
Hendrik

[Unique]

Ich plane einen DC-DC Wandler auf 3.3V einzusetzen. Geplant ist ESPresense über das zweite Adernpaar der KNX Leitung zu versorgen. Ich hab bei Ali nen Wandler bestellt der super klein ist.
den onboard Spannungsregler plane ich zu ignorieren.

[Tontechniker]

Du fährst vielleicht von der Leistungsverteilung günstiger, wenn Du die 5 Volt am ESP einspeist. Es kommt natürlich darauf an, welche Eingangsspannung Du für den (vermutlichen) step down Regler (DC-DC Wandler??) verwendest.
Ich habe bei mir Z.B. eine step down (2A) mit der Eingangsspannung 12 Volt gewählt und die Ausgangsspannung 5 Volt eingestellt. Das funktioniert sehr gut.