Usando supercapacitor como respaldo para MCU

Suponiendo condiciones ideales, es decir, sin corriente de fuga en el condensador y otras partes del circuito.

Caso 1: su microcontrolador está funcionando y dibujando 20 mA. Asumamos que su microcontrolador funcionará bien hasta que el voltaje llegue a 4V. Sin embargo, para atmega 328, puede hacerlo funcionar a voltajes incluso más bajos si elige hacerlo a una frecuencia de reloj más baja.

Suponiendo 20 mA a 5V, su resistencia de carga será 5V / 0.02A = 250 ohmios

Aquí está la teoría completa en una imagen:

Vo inicial = 5V y final Vc = 4V. Resolver por tiempo da 225 segundos.

Significa que su microcontrolador seguirá funcionando durante otros 225 segundos después de que pierda energía, siempre que el condensador se haya cargado a 5V.

Caso 2: su microcontrolador está en modo apagado y consume 200 uA.

R = 25000 ohms.

Resolver por tiempo da 6.25 horas.

Este es el tiempo máximo teórico que obtienes. Las cosas no pueden ser mejores que esto a menos que esté planeando ejecutar su controlador a una frecuencia de reloj más baja.

Solo para su referencia, Atmega328 puede funcionar desde 1.8V. Para ello obtienes un tiempo entre 17 minutos y 28.33 horas

Estos son valores teóricos. Los valores prácticos serán aún menores debido a las fugas en su diodo, el condensador y otros elementos del circuito.

Para la conexión de la batería al pin VCC de la MCU, puede usar un simple Diodo dual "OR" con diodos de bajada hacia delante bajos. Esto significará que se pierde VCC, la tapa aún deja de cargarse y la entrada de diodo para VCC caerá, pero la entrada de diodo para Cap- > El VCC de MCU continuará hasta que la curva de descarga mostrada por Whiskeyjack alcance un punto crítico donde el circuito de detección de caída de tensión del Atmega se activa y se apaga. Si lo desea, puede comprobar sus ajustes de fusibles para el voltaje de detección de caída de tensión, por cierto, es bastante importante.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Nota: los números de pieza de los diodos son solo valores predeterminados en el fabricante de circuitos. Encuentre algunos diodos de caída directa de 300-400mV.

Para construir su circuito, sugeriría usar un IC de cargador de supercondensadores. LTC hace excelentes productos, y algo similar al LTC4425 te serviría bien. Esto hará un gran trabajo de administración de supercondensadores.

Además, 20 mA es un consumo de corriente razonablemente alto de un supercondensador, por lo que debe tener cuidado con el ESR o la resistencia equivalente en serie. Todos los condensadores reales tienen una resistencia parásita dentro de ellos que se modela en el circuito como en serie. A 30 ohmios y 20 mA, verá una caída de 0.6V, lo que es un desperdicio. Asegúrate de encontrar algo en el rango de 30 mhm.