Сколько держит лунка: ток, нагрев и пределы макетки

Линейка WS2812 на двадцать светодиодов, серво на шторке и датчик — всё на одной макетке от USB. Первый запуск: белая заливка — и плата моргнула, серво дёрнулось, всё зависло. Перезагрузка помогала ровно до следующей заливки. Лунка у входа шины была тёплой на палец, а мультиметр на шине показал 4,3 В вместо 5 — просадка в полвольта, на которой 5-вольтовая электроника уже нервничает.

У макетки есть честные пределы по току, и они ближе, чем кажется: лунка — около 1 А на пике, шина — тот же ампер на весь ряд, USB-порт — вообще полампера. В уроке — откуда берутся эти числа, почему просадка 0,3-0,8 В валит плату с ног, когда пора заводить питание в обход макетки и как за пять минут протестировать стенд мультиметром и пальцем — тепловизор не понадобится.

Пружинный контакт лунки рассчитан примерно на ампер в пике; надолго — меньше, 0,5-0,8 А, иначе контакт греется, пружина теряет упругость и лунка стареет. Шина питания — те же ~1 А на весь ряд: пять нагрузок на одной шине складывают свои токи в общий, и никакие «пять лунок = пять ампер» тут не работают. Сверху добавь сопротивление перемычек и моста — если стенд из двух макеток, бюджет ужимается ещё сильнее, сечение в счёте — урок про сечение и ток.

Просадка живёт в числах так: серво в рывке берёт 600-700 мА (бюджет тока проекта), на сопротивлении шины с мостом это даёт 0,1-0,3 В, у моторов и лент — до 0,5-0,8 В. Порог беды для 5-вольтовых плат — около 4,5 В на шине: ниже начинается море глюков и случайные ресеты. USB-порт держит ~500 мА, дальше срабатывает защита или просаживается разъём — USB-порт и перезагрузка платы. Вывод один: моторы, сервоприводы и ленты питаем от отдельного источника в обход макетки, а плату-командира связываем с нагрузкой ключом — MOSFET IRF520 как ключ нагрузки — с общей землёй.

Тест под нагрузкой делается в три касания. Первое: мультиметр на шину на холостом ходе — запиши цифру. Второе: включи нагрузку на максимум — запиши вторую цифру; разница 0,1-0,2 В — терпимо, 0,3-0,8 В — вот источник глюков, питание уводи в обход макетки. Третье: палец на лунку у входа шины и на мост. После минуты работы тёплый контакт — тревога, горячий (палец не держит две секунды) — перегруз, отключай. Ватная палочка с изопропанолом — финальный штрих: почисти подозрительные лунки и перетыкай деталь в соседний ряд.

Если с сервоприводом стенд живёт, а с мотором падает — виноват не макетка сама по себе, а сумма: пусковой ток мотора плюс сопротивление шины плюс слабый источник. Лечится всегда одинаково: тяжёлая нагрузка — на отдельный БП, макетка — только для логики и лёгких датчиков.