Alimentarea corectă a unui circuit cu 2 baterii AA închise - Schimb de stivă de inginerie electrică

Inițial, toate microcontrolerele au fost proiectate să funcționeze cu 5V. Apoi a fost introdusă logica 3.3v și microcontrolerele au fost eliminate treptat la acea tensiune. De atunci, acestea au fost cele două tensiuni standard, 3.3V fiind cele mai populare. În timp ce multe microcontrolere pot scădea la 2,7 sau 2,6 V sau chiar mai puțin, IMO este cel mai bine să le rulați la 3,3 V, deoarece multe periferice sunt proiectate și pentru asta.

Doriți să utilizați un regulator de creștere precum MAX756 cu o putere de 3,3V la 300mA. Preia ieșirea bateriilor AA și menține constant Vdd-ul microcontrolerului la 3,3V pe măsură ce bateriile se descarcă. Este disponibil în cantități unice pentru 5,43 USD de la Digi-Key într-un pachet DIP cu 8 pini.

Bateriile AA noi pornesc între 1,50V și 1,65V, ceea ce echivalează cu 3,0V până la 3,3V pentru două dintre ele. Aceasta înseamnă că tensiunea bateriei nu va depăși niciodată tensiunea de încărcare de 3,3V.

Dacă citiți tensiunea bateriei, puteți alimenta tensiunea bateriei direct într-o intrare analogică a microcontrolerului și o puteți citi cu ADC, deoarece Vdd-ul microcontrolerului este peste tensiunea bateriei.

Dacă sunteți îngrijorat că ați putea pune bateriile în spate, puteți plasa o diodă Schottky între baterii și intrarea regulatorului de creștere.

În ceea ce privește rezistențele de tragere, nu se va trage curent când comutatorul este deschis dacă circuitul este proiectat astfel încât rezistența să fie împământată la buton (vezi imaginea de mai jos).

1-) Ați prefera o tensiune mai mare decât tensiunea de lucru a MCU? De ce?

Dacă utilizați o tensiune mai mare, puteți utiliza un regulator liniar ieftin pentru a furniza tensiunea MCU.
Folosind o tensiune mai mare, puteți crește numărul de baterii și, astfel, capacitatea.

Tensiunea bateriei AA scade odată cu utilizarea. Pentru 2 baterii AA, veți avea nevoie de un convertor boost pentru a genera 3,3V de care MCU are nevoie. Bateriile AA proaspete încep la aproximativ 1,6 V, dar se descarcă la aproximativ 1 V la sfârșitul vieții lor.

2-) Există multe circuite integrate de gestionare a bateriei. Ați folosi un circuit/IC (reglementare etc.) între baterie și MCU sau ați conecta bateria și MCU direct?

Personal, folosesc un LTC3525-3.3V, dar devin cam scumpe.

3-) Cum ați citi tensiunea bateriei? Sunt pe cale să folosesc referința internă Atmegas 1V1.

Utilizați VCC de 3,3 V ca referință și citiți tensiunea bateriei direct pe unul dintre pinii ADC.

4-) Trebuie să folosesc o diodă pentru tensiunea inversă?

Nu, dacă utilizați un convertor step-up cu protecție de tensiune inversă.

5-) De obicei butoanele sunt utilizate cu un pull_up de 10K care trage 300uA când butonul este apăsat. Trage electricitate chiar dacă nu este apăsat? Ai o rezistență mai mare?

Nu, nu va alimenta dacă nu este apăsat și pinul MCU este setat la intrare. MCU are rezistențe de tracțiune interne pe care le puteți folosi oricum, astfel încât să nu aveți nevoie de rezistența de tracțiune de 10K. Dacă sunteți cu putere redusă și aveți un colector/buton deschis care pornește frecvent, puteți pune un rezistor de tracțiune de 220K și opriți rezistențele de tracțiune interne.

Circuitul meu este format dintr-un Atmega328p, un RF de 900Mhz, 2 butoane și 3 LED-uri. Extrage 60mA sub sarcină normală. Încerc să o țin foarte scurtă cu modurile de repaus.

ATMega328P consumă aproximativ 6mA în timpul funcționării și poate fi mai puțin de 100uA în timpul somnului.

Dacă utilizați de fapt un card Arduino, IIRC va fi utilizat cu încă 10 mA de către regulatorul liniar și mai mult de cipul convertor USB-serie. Utilizarea unui convertor boost vă va economisi multă energie electrică.

Dacă aveți propria placă, problemele dvs. de alimentare se datorează altceva, probabil RF de 900Mhz. Aș căuta economii acolo. Dacă este un XBee, setați-l să doarmă în ciclul său.