Arduino en el automóvil: capacitor para 3 segundos adicionales de energía

No use el regulador 12V \ $ \ rightarrow \ $ 5V, el Arduino necesita al menos 7V in. En su lugar, use 12V de la batería directamente.

El valor del condensador dependerá del consumo de energía del Arduino. La página web de Arduino no dice lo que consume Uno, por lo que no puede decir de inmediato qué valor de condensador necesita. En cualquier caso no está diseñado para baja potencia. Revisé la hoja de datos para el regulador de voltaje , y solo eso ya usa 6mA. En el esquema puedo ver dos microcontroladores: an ATMega16U2 a 16 MHz, y un AtMega328P , también a 16MHz. El primero puede consumir hasta 21mA, el último dice 9mA a 8MHz, por lo que es seguro decir 18mA a 16MHz. Ya tenemos 45 mA, redondémoslo a 50 mA para los otros componentes.

Si un condensador se descarga a una corriente constante, entonces

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

Empiezas a 12V, y el Arduino necesita un mínimo de 7V, así que \ $ \ Delta V \ $ = 5V, tenía 50 mA y t = 3s. Entonces

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

Eso es lo mínimo, elegiría un capacitor de 47 000 \ $ \ mu \ $ F / 25V. Agregue detección para apagar, de modo que pueda apagar todas las salidas innecesarias que también pueden consumir corriente, por ejemplo, un relé.

Si desea saber exactamente cuál es el consumo de energía, agregue una resistencia 1 \ $ \ Omega \ $ en serie con la fuente de alimentación y mida la caída de voltaje. Una caída de 50 mV significa un consumo de 50 mA.

También agregue un TVS (supresor de voltaje transitorio) en la entrada de alimentación del Arduino; 12 V de un coche está extremadamente sucio.

Agregue las menciones del diodo clabacchio . Una resistencia en serie de 10 \ $ \ Omega \ $ / 5W cargará el condensador en 1.5 s cuando se aplique energía.

Una alternativa al uso de un condensador es conectarse al suministro permanente pero usar un temporizador para apagarse o desconectarse después de un retraso adecuado.

El circuito se puede configurar para volver a encender el Arduino a través del circuito conmutado cuando se encienda la alimentación.

El drenaje de corriente cuando está apagado puede ser esencialmente cero.

Cuando se enciende la alimentación, el suministro al Arduino puede ser de suministro conmutado o permanente, según sea necesario.

Como señala Clabacchio, si se usa un condensador, el tiempo de retención =

t = C x V / I o
 C = t x I / V

donde t = tiempo de espera. V = caída permitida en voltios y C = capacitancia en Farads.

por ejemplo, durante 3 segundos, 50 mA, 5 voltios permiten la caída

C = t x I / V = 3 x 0.05 / 5 = 0.03F = 30 mF = 30,000 uF.

Puedes usar un condensador, pero necesitas uno grande dependiendo de cuánto consume tu Arduino. 3 segundos a - digamos - 25 mA es 75 mC (Q = I * t), que a 12 V se almacenan en un capacitor de 6.25 mF.

$$ \ left (C = \ dfrac {Q} {V} \ right) $$

El problema es que el voltaje disminuirá de forma lineal si drena una corriente constante, y por debajo de un cierto voltaje su Arduino se apagará. Si coloca el condensador antes del regulador de voltaje, almacenará más carga para el mismo valor de capacidad y, lo que es más importante, el regulador permitirá un rango de voltaje más amplio, por lo que podrá usar mejor el condensador.

Dado que el Arduino acepta alimentación de 7-12 V, tiene un rango de 5 V para descargar el condensador. Nuevamente, 75 mC sobre 5 V significa 15 mF, así que con un capacitor de 20 mF debería poder mantenerlo con vida.

  

Nota: No sé qué debe hacer tu Arduino, por lo tanto, la potencia que consumirá; dimensiona tu condensador en consecuencia.

Acerca de cómo conectarlo, sugeriría una resistencia y un diodo en el lado del zócalo del encendedor, para evitar la carga demasiado rápida del condensador y para evitar su descarga hacia el zócalo del encendedor.

Entonces, resumiendo, si I es la corriente promedio absorbida por su Arduino, 7-12 V es su rango de voltaje de alimentación, el tamaño mínimo de capacitor que necesitará será aproximadamente:

$$ C = \ frac {Q} {\ Delta V} = \ frac {I \ cdot t} {\ Delta V} = \ frac {I \ cdot 3s} {12V-7V} = \ frac {3s } {5V} I $$