Arduino w samochodzie: kondensator zapewniający dodatkowe 3 sekundy mocy

Chcę zainstalować Arduino Uno w samochodzie, zasilanym przez konsumenta samochodowego regulatora napięcia 12V-> 5V podłączonego do gniazda zapalniczki. Gniazdo jest przełączone, tzn. Nie ma zasilania, gdy silnik jest wyłączony. Kiedy wyłączam silnik, chciałbym utrzymać zasilanie Uno przez dodatkowe ~ 3 sekundy. Czy mogę użyć kondensatora równolegle do Uno, aby uzyskać dodatkowe 3 sekundy mocy po wyłączeniu silnika? Jak określić pojemność? Powinien być umieszczony przed woltem. regulator (tj. bezpośrednio na 12V samochodu) lub po napięciu. regulacja (na regulowanym 5V)? Czy potrzebowałbym do tego jakieś diody? Nie chcę umieszczać Uno na nieprzełączonym obwodzie samochodu, ponieważ wydaje się, że marnowanie zasilania Uno 24/7 poza akumulatorem wydaje się niepotrzebne, aby można było z niego korzystać przez dodatkowe 3 sekundy, gdy silnik jest wyłączony. Dzięki.

Nie używaj 12V 5V regulatora, Arduino potrzebuje co najmniej 7V w. Za pomocą akumulatora 12V bezpośrednio zamiast. $\rightarrow$

Wartość kondensatora będzie zależeć od zużycia energii przez Arduino. Strona Arduino nie mówi, co konsumuje Uno, więc nie można od razu powiedzieć, jakiej wartości kondensatora potrzebuje. W każdym razie nie jest przeznaczony do niskiej mocy. Sprawdziłem arkusz danych dla regulatora napięcia , który sam zużywa już 6mA. Na schemacie widzę dwa mikrokontrolery: ATMega16U2 pracujący z częstotliwością 16 MHz i AtMega328P , również z częstotliwością 16 MHz. Ten pierwszy może zużywać do 21 mA, drugi mówi 9 mA przy 8 MHz, więc bezpiecznie jest powiedzieć 18 mA przy 16 MHz. Mamy już 45 mA, zaokrąglijmy do 50 mA dla pozostałych komponentów.

Jeśli kondensator jest rozładowywany przy stałym prądzie, to

$\Delta V = \dfrac{I \cdot t}{C}$

Zaczynasz od 12 V, a Arduino potrzebuje minimum 7 V, więc = 5 V, miałem 50 mA, a t = 3 s. Następnie$\Delta V$

$C = \dfrac{I \cdot t}{\Delta V} = \dfrac{50mA \cdot 3s}{5V} = 30 000\mu F$

To minimum, wybrałbym kondensator 47 000 F / 25 V. Dodaj wykrywanie wyłączenia zasilania, abyś mógł wyłączyć wszystkie niepotrzebne wyjścia, które również mogą pobierać prąd, na przykład przekaźnik. $\mu$

Jeśli chcesz dokładnie wiedzieć, jaki jest pobór mocy, dodaj rezystor 1 szeregowo z zasilaczem i zmierz spadek napięcia. Spadek 50mV oznacza zużycie 50mA.$\Omega$

Dodaj także TVS (Transient Voltage Suppressor) na wejściu zasilania Arduino; 12V samochodu jest bardzo brudne.

Dodaj wzmianki o diodzie clabacchio . Rezystor szeregowy 10 / 5 W ładuje kondensator w 1,5 s przy podłączeniu mocy.$\Omega$

Alternatywą dla zastosowania kondensatora jest podłączenie do stałego źródła zasilania, ale użycie timera do wyłączenia zasilania lub odłączenia po odpowiednim opóźnieniu.

Obwód może być przystosowany do zasilania Arduino przez obwód przełączany, gdy zasilanie zostanie ponownie włączone.

Pobór prądu po wyłączeniu może być zasadniczo zerowy.

Po włączeniu zasilania zasilanie Arduino może być zasilane z przełączanego lub stałego źródła zasilania, zależnie od potrzeb.

Jak zauważa Clabacchio, w przypadku zastosowania kondensatora czas podtrzymania =

t = C x V / I lub
C = tx I / V

gdzie t = czas podtrzymania. V = dopuszczalny spadek woltów, a C = pojemność w faradach.

np. przez 3 sekundy, 50 mA, 5 woltów pozwala na opadnięcie

C = tx I / V = ​​3 x 0,05 / 5 = 0,03 F = 30 mF = 30 000 uF.

Możesz użyć kondensatora, ale potrzebujesz całkiem dużego, w zależności od tego, ile zużywa twoje Arduino. 3 sekundy przy - powiedzmy - 25 mA to 75 mC (Q = I * t), które przy 12 V są przechowywane w kondensatorze 6,25 mF.

Problem polega na tym, że napięcie spadnie liniowo, jeśli spuścisz stały prąd, a poniżej pewnego napięcia Twoje Arduino wyłączy się. Jeśli umieścisz kondensator przed regulatorem napięcia, będzie on przechowywać więcej ładunku dla tej samej wartości pojemności, a - co ważniejsze - regulator pozwoli na szerszy zakres napięcia, dzięki czemu będziesz mógł lepiej wykorzystać kondensator.

Ponieważ Arduino akceptuje zasilanie 7-12 V, masz zakres 5 V, aby rozładować kondensator. Ponownie 75 mC powyżej 5 V oznacza 15 mF, więc z kondensatorem 20 mF powinieneś być w stanie utrzymać go przy życiu.

Uwaga: Nie wiem, co powinien zrobić Twój Arduino, więc moc, którą zużyje; zmień odpowiednio swój kondensator.

Jeśli chodzi o sposób podłączenia, sugerowałbym rezystor i diodę po stronie gniazda zapalniczki, aby zapobiec zbyt szybkiemu ładowaniu kondensatora i uniknąć jego rozładowania w kierunku gniazda zapalniczki.

Podsumowując, jeśli jestem średnim prądem pobieranym przez twoje Arduino, to 7-12 V to jego zakres napięcia zasilania, minimalna potrzebna wielkość kondensatora będzie wynosić w przybliżeniu: