Proyecto alimentado por batería con múltiples voltajes

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Estoy trabajando en un proyecto que requiere tres niveles de voltaje diferentes: motor que puede funcionar a 7-12 V. Sensor Hall que puede funcionar a 5-25 V. nRF24L01 + que puede funcionar a 2-3.6 V y AVR (arduino ) que puede funcionar a 2-5 V.

Dado que la duración de la batería es una preocupación importante, creo que los reguladores de voltaje (especialmente los lineales) serán una mala idea. Para el motor, estoy planeando usar una batería LiPo de 11.1 V nominal. Sería genial si el circuito restante se puede ejecutar en 3V. De esta manera puedo usar células AA para ellos. El único bloqueador es el sensor Hall. Vi uno que puede funcionar a 2.5-25 V, pero la mayoría funciona a 4.8-25 V, por lo que no estoy seguro de poder obtener una versión de bajo consumo en el mercado local.

Como tal, me quedan dos opciones:

  • Usa celdas AA para obtener 3V que se encargarán de Arduino y nRF. Utilice el convertidor elevador para alimentar los sensores Hall.
  • Usa 2xAA para encender Arduino y nRF y otras 2xAA agregado en serie con los anteriores para obtener 6 V y usarlo para Hall sensor.

¿Cuál sería una mejor idea?

Además, sería genial si me sugirieran algunos sensores Hall de tipo no enganche en un paquete de 3 pines sil, si es posible, con un rango de voltaje de trabajo de 1.5 a 2 voltios.

    
pregunta Whiskeyjack

2 respuestas

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Al final, la solución más simple suele ser la mejor. Intentemos resolver sus necesidades.

1) Necesita una fuente de alimentación robusta para un motor, 12V-ish. Bien, ya tienes esto solucionado.

2) Necesitas alimentar el sensor Hall. ¿Por qué no alimentarlo directamente desde 12 V, si está clasificado para 5 a 25 V? Puede haber 2 dificultades menores allí:

  • Conexión de la salida del sensor Hall a la entrada mcu. Si la salida es un colector abierto, obviamente está bien como está. De lo contrario, dependiendo de la frecuencia de operación y los requisitos de impedancia de la entrada mcu, la salida lógica 12v - > 3.3V mcu en conexión podría ser tan simple como una resistencia lo suficientemente grande, la entrada se sujeta mediante diodos de entrada mcu.

  • El consumo de corriente del sensor de hall a 12V. Depende de usted determinar si es aceptable. Si necesita apagarlo cuando el punto realiza mediciones, es un poco más complicado, pero se puede hacer fácilmente.

3) La potencia de la MCU se puede hacer simplemente con un regulador de 3.3V buck. El "regulador de dólar de corriente de reposo bajo" de Google devuelve LT3991 como segundo golpe, Iq = 2.1µA para 12V - > 3.3V. Entonces solo es cuestión de poner a dormir a los mcu y los periféricos, lo que deberá hacer de todos modos.

Al final, creo que NO HAY NINGUNA MANERA que una segunda batería con soporte pueda ser más eficiente para una vida de batería dada, ya sea en cuanto a peso, volumen e incluso a precio, que un simple regulador de conmutación y Batería principal ligeramente más grande. La única excepción que puedo ver es si necesita aislamiento galvánico y una RFI baja, totalmente fuera de tema aquí.

    
respondido por el Nicolas D
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Si su sensor de efecto Hall es (son) digital (en lugar de lineal), puede alimentarlo directamente desde la fuente del motor. El consumo de corriente es muy bajo y la mayoría de los sensores digitales de efecto Hall tienen una salida de drenaje abierto que baja cuando el sensor está activo.

Supongo que la corriente de su motor es significativamente más alta que cualquier otra cosa en su sistema. Si no es importante que todo siga funcionando cuando la batería del motor se agota, usaría un convertidor SMPS para bajar la batería del motor a 3,6 Vcc y ejecutar el módulo RF y el controlador AVR desde allí.

Puede agregar un pequeño paquete de baterías de respaldo que se conmuta automáticamente si necesita mantener el módulo de RF y el AVR en funcionamiento después de que la batería del motor se haya agotado. Use 4 celdas "AA" en serie y use diodos para sumar ambos paquetes de baterías en la entrada del convertidor Buck.

    
respondido por el Dwayne Reid

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