Temperaturas bajas: ¿Tensión insuficiente?

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Utilizo un microcontrolador ESP8266-12-E como base para un sensor exterior que mide y envía la temperatura a través de wifi a un servidor. Soldé un sensor de temperatura DS18B20 (+ resistencia) en el chip. La energía es proporcionada por 2AA baterías de 1.5V (= 3V). Cuando la temperatura exterior es superior a -4 ° C / 25 ° F, todo funciona bien. Sin embargo, cuando la temperatura desciende por debajo, el ESP8266 ya no se despierta del sueño profundo. Se supone que el ESP funciona con 3.3V.

Mi primera idea de por qué esto falla a bajas temperaturas es que las baterías (alcalinas) no funcionarán a esas temperaturas. Así que los reemplacé con baterías de litio. Sin embargo, eso tampoco funcionará.

Ahora creo que el problema es que, aunque el uso de baterías de litio, las bajas temperaturas hacen que las baterías no suministren suficiente voltaje para el microcontrolador. ¿Crees que podría haber otra razón (como puntos de soldadura defectuosos) por qué eso no funciona?

    
pregunta user236012

1 respuesta

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Lo primero que se debe verificar es si las micro y otras partes electrónicas están clasificadas para una operación menor a 0 ° C. Las variantes baratas solo pueden ser buenas en el rango de 0-70 ° C, por ejemplo. La mayoría de las piezas están disponibles en un rango de temperatura más amplio, pero generalmente se seleccionan del lote principal y cuestan más. Otra forma de verlo es que puede comprar los rechazos que solo funcionan a más de 0-70 ° C por menos. A menos que haya especificado un rango de temperatura más amplio, o la parte siempre viene de esa manera, es muy posible que solo se califique a 0 ° C.

Si sabe que el circuito debe funcionar a su temperatura, entonces la caída de voltaje de la batería es una posibilidad real. Las baterías funcionan con reacciones químicas, que generalmente disminuyen la velocidad con temperaturas más frías. La tensión del circuito abierto puede disminuir, la resistencia interna aumenta y la capacidad puede degradarse.

El punto principal aquí es que la verificación de las hojas de datos debería ser lo primero que se debe hacer, además de que, por supuesto, debería haberlos verificado como parte del diseño y haber ajustado el diseño en consecuencia.

Si el problema son las baterías, primero obtenga las baterías correctas. En lugar de hacer funcionar el circuito directamente desde las baterías, puede usar una fuente de alimentación de conmutación para tolerar un rango de voltaje de batería mayor, y así usar sus baterías de manera más efectiva y obtener más energía utilizable de ellas. Lo más fácil sería un convertidor de dinero, así que ponga más celdas en serie para obtener más energía total. Por ejemplo, cuatro celdas en serie permitirían que se usaran hasta que estuvieran realmente muertas antes de que un convertidor Buck no pueda alcanzar 3.3 V más.

    
respondido por el Olin Lathrop

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