Estoy usando un puerto USB como fuente de alimentación (500-1000ma) para mi último diseño (comunicaciones inalámbricas y muchos LED) y la mayoría de las veces las cosas funcionan perfectamente. Sin embargo, a veces me dan picos donde el consumo actual puede ir más alto que el suministro y reiniciar la MCU.
¿Existe una solución para almacenar corriente adicional?
Sé que una batería podría resolver esto, pero prefiero no seguir así ... ¿Alguna otra opción?
Proporcionar un circuito con capacitores más grandes es un buen comienzo. Para determinar la capacidad requerida, necesita la energía utilizada durante el pico. Para hacer esto, se puede medir el voltaje y la corriente en función del tiempo con un osciloscopio. La energía que el capacitor tiene que proporcionar durante la espiga es aproximadamente \ $ W_S \ approx \ int_ {t_ {s0}} ^ {t_ {s1}} u (t) (i (t) -I_ {USB, max}) dt \ $
donde \ $ I_ {USB, max} \ $ es la corriente que puede proporcionar el puerto USB. La energía en un capacitor es
\ $ W = \ frac {1} {2} C \ cdot V_ {USB} ^ 2 \ $ y el condensador debe mantener al menos el voltaje \ $ V_ \ mu \ $ necesario para alimentar el microcontrolador. Por lo tanto, la energía mínima en el capacitor es \ $ W_ \ mu = \ frac {1} {2} \ cdot V _ {\ mu} ^ 2 \ cdot C \ $. En consecuencia, tenemos \ $ W = W_s + W_ \ mu \ $ que resuelve a una capacidad mínima de \ $ C = 2 \ frac {\ int_ {t_ {s0}} ^ {t_ {s1}} u (t) (i (t) -I_ {USB, max}) dt} {V_ {USB} ^ 2-V _ {\ mu} ^ 2} \ $ Alternativamente, coloque un capacitor muy grande en paralelo a la fuente. Medir la corriente a lo largo del tiempo durante el pico. La capacidad mínima sería entonces \ $ C = \ frac {(\ overline {I} -I_ {USB, max}) \ cdot T} {V_ {USB}} \ $ where \ $ \ overline {I} \ $ is el promedio aritmético de la corriente volada durante el pico.
Si esos picos de corriente resultan de la conmutación de los LED y el tiempo de conmutación no es crítico (por ejemplo, no hay transmisión de datos ópticos), puede agregar una inductancia en serie a los LED. Su tamaño es lo suficientemente grande en comparación con la energía necesaria y la duración de los picos, lo que igualará el pico en un intervalo de tiempo mayor, reduciendo el tamaño del capacitor requerido mediante el uso de la corriente suministrada a través de USB. Esto no se recomienda para la comunicación inalámbrica de tiempo crítico.
Editar: Después de un pico, también debe haber tiempo suficiente para el siguiente pico en el que se pueda recargar el condensador, que depende de \ $ I_ {USB, max} \ $.
Hay 3 soluciones a su problema por lo que puedo ver:
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