Encendiendo un Arduino con un Supercapacitor

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Para el propósito de un proyecto, deseo alimentar a un arduino usando un supercapacitor cargado a 5V. El supercapacitador se alimenta directamente a los terminales de alimentación Vin y GND en el Arduino. No se conectará ningún enchufe de alimentación o USB conectado a una computadora, por lo que toda la energía se extraerá del supercapacititor. Anteriormente, he alimentado la placa con un suministro de voltaje variable de 0-12 V, y el arduino consume entre 20 y 35 miliamperios.

Mi pregunta es esta: si conecto el supercapacitor directamente a la placa de arduino, ¿gobernará el arduino cuánta corriente extraerá del supercapacitor? ¿O tendré que colocar una resistencia en serie con la descarga del supercapacitor para regular la corriente y detener el supercapacitor descargando y friendo rápidamente el tablero?

Por último, ¿es esto factible? Soy consciente de que, como el 5V del supercapacitador dejará de funcionar, el período durante el cual se ejecutará el arduino es limitado.

Cualquier consejo es apreciado ya que no deseo freír mi tablero Arduino al intentarlo.

    
pregunta TRJ94

3 respuestas

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El voltaje en un capacitor es proporcional a la carga almacenada en él.

Eso significa que a medida que el dispositivo toma corriente, el voltaje caerá. Tienes que decidir qué tan bajo es aceptable. Haz los cálculos.

Por ejemplo, digamos que el dispositivo aún puede funcionar a 4,5 V. Eso significa que el voltaje del capacitor puede caer 500 mV antes de que el sistema no funcione más. Vamos a usar un límite de 1 F como ejemplo.

(500 mV) (1 F) / (35 mA) = 14.3 s

Esa es la cantidad de tiempo que un límite de 1 F cargado a 5 V puede ejecutar su dispositivo en el peor de los casos.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Primero en responder a su pregunta (aunque eso ya se hizo en los comentarios): No, no necesita una resistencia para limitar la corriente. El Arduino tomará justo lo que necesita.

Siguiente: Su descarga en un rango de voltaje pequeño de 5v a 4.5V será ~ CV / I. Olin dio una figura para eso.

¡PERO!
Puede usar mucho más tiempo usando un capacitor más pequeño y más barato si usa un regulador de 5 voltios y, por ejemplo, Un condensador de 12V. Digamos que desea 10 segundos mientras que el voltaje cae de 5V a 4.5V. Necesita un condensador de 0.035 * 10 / 0.5 = 0.7 Farad.

Algunas suposiciones:
Usamos 12V, tenemos una caída de 0.5V sobre el regulador y usa 1ma extra. El voltaje ahora puede caer 6.5 voltios (y todavía tenemos 5V en el Arduino). Ahora necesita un condensador de 0.036 * 10 / 6.5 = 0.055 Farad. Sí, necesitas un supercapto de mayor voltaje, pero puede ser mucho más pequeño.

    
respondido por el Oldfart
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Otra opción podría ser obtener un convertidor elevador DC-DC que ofrezca una salida de 5V. Esto se puede ejecutar en una entrada de 0.9V - 5V.

Según su capacitor 15F y una caída de voltaje de 4V (para un supercapacitor de 5.5V cargado a 5V), podría obtener 4000mV * 15F / 41mA (85% de eficiencia) = 1,463s o aproximadamente 24 minutos de tiempo de ejecución.

    
respondido por el Holmez

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