Arduino ในรถยนต์: ตัวเก็บประจุสำหรับพลังงานพิเศษ 3 วินาที

ฉันต้องการติดตั้ง Arduino Uno ในรถขับเคลื่อนโดยตัวจ่ายไฟแรงดันไฟฟ้า 12V-> 5V ของรถยนต์ที่เสียบเข้ากับซ็อกเก็ตที่มีน้ำหนักเบา ซ็อกเก็ตถูกปิดนั่นคือไม่มีอำนาจเมื่อปิดมอเตอร์ เมื่อฉันปิดเครื่องยนต์ฉันอยากจะให้ Uno ขับเคลื่อนไปอีกประมาณ 3 วินาที ฉันสามารถใช้ตัวเก็บประจุขนานกับ Uno เพื่อรับพลังงานพิเศษ 3 วินาทีเมื่อมอเตอร์ดับได้หรือไม่ ฉันจะกำหนดความจุได้อย่างไร ควรวางหมวกไว้ตรงหน้าโวลต์ เครื่องควบคุม (เช่นโดยตรงกับ 12V ของรถยนต์) หรือหลังโวลต์ ระเบียบ (ใน 5V ควบคุม)? ฉันต้องการไดโอดบ้างไหม? ฉันไม่ต้องการวาง Uno ไว้บนวงจรที่ไม่ได้สลับของรถเพราะมันดูเหมือนว่าสิ้นเปลืองแบตเตอรี่ Uno 24/7 จากแบตเตอรี่เพียงเพื่อที่จะสามารถใช้งานได้นาน 3 วินาทีเมื่อมอเตอร์ดับ ขอบคุณ

อย่าใช้ตัวควบคุม 12V 5V Arduino จำเป็นต้องมีอย่างน้อย 7V ใช้แบตเตอรี่ 12V โดยตรงแทน $\rightarrow$

ค่าของตัวเก็บประจุจะขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานของ Arduino หน้าเว็บ Arduino ไม่ได้บอกว่าสิ่งใดที่ Uno ใช้ดังนั้นคุณจึงไม่สามารถพูดได้ทันทีว่ามันต้องการตัวเก็บประจุอะไร ไม่ว่าในกรณีใด ๆ มันไม่ได้ถูกออกแบบมาให้ใช้พลังงานต่ำ ฉันตรวจสอบแผ่นข้อมูลสำหรับเครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้าและใช้เครื่อง 6mA เพียงอย่างเดียวแล้ว ในแผนผังฉันสามารถเห็นไมโครคอนโทรลเลอร์สองตัว: ATMega16U2ทำงานที่ 16MHz และAtMega328Pที่ 16MHz อดีตอาจกินมากถึง 21mA, หลังบอกว่า 9mA ที่ 8MHz ดังนั้นจึงปลอดภัยที่จะบอกว่า 18mA ที่ 16MHz เรามี 45mA แล้วลองปัดมันเป็น 50mA สำหรับองค์ประกอบอื่น ๆ

หากตัวเก็บประจุถูกปล่อยออกที่กระแสคงที่แล้ว

$\Delta V = \dfrac{I \cdot t}{C}$

$\Delta V$

$C = \dfrac{I \cdot t}{\Delta V} = \dfrac{50mA \cdot 3s}{5V} = 30 000\mu F$

$\mu$

$\Omega$

เพิ่ม TVS (Transient Voltage Suppressor) ที่อินพุตของ Arduino 12V ของรถยนต์สกปรกมาก

$\Omega$

อีกทางเลือกหนึ่งในการใช้ตัวเก็บประจุคือการเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายถาวร แต่ใช้ตัวจับเวลาเพื่อปิดหรือตัดการเชื่อมต่อหลังจากการหน่วงเวลาที่เหมาะสม

สามารถจัดเรียงวงจรเพื่อ repower Arduino ผ่านวงจรสวิตช์เมื่อเปิดเครื่องต่อไป

ท่อระบายน้ำปัจจุบันเมื่อปิดอาจเป็นศูนย์

เมื่อมีการจ่ายกระแสไฟให้กับ Arduino สามารถเปลี่ยนจากแหล่งจ่ายไฟแบบสลับหรือแบบถาวรได้ตามต้องการ

ตามที่ Clabacchio ตั้งข้อสังเกตถ้าใช้ตัวเก็บประจุ

t = C x V / I หรือ
C = tx I / V

โดยที่ t = เวลาพัก V = อนุญาตให้ลดลงใน Volts และ C = ความจุใน Farads

เช่น 3 วินาที 50 mA 5 โวลต์อนุญาตให้เหี่ยวเฉา

C = tx I / V = ​​3 x 0.05 / 5 = 0.03F = 30 mF = 30,000 uF

คุณสามารถใช้ตัวเก็บประจุ แต่คุณจำเป็นต้องมีขนาดใหญ่ขึ้นอยู่กับปริมาณการใช้ Arduino ของคุณ 3 วินาทีที่ - สมมติว่า - 25 mA คือ 75 mC (Q = I * t) ที่ 12 V จะถูกเก็บไว้ในตัวเก็บประจุ 6.25 mF

ปัญหาคือแรงดันไฟฟ้าจะลดลงเป็นเส้นตรงถ้าคุณระบายกระแสคงที่และแรงดันไฟฟ้า Arduino ของคุณจะดับลง หากคุณใส่ตัวเก็บประจุไว้ก่อนที่ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ามันจะเก็บประจุมากขึ้นสำหรับค่าความจุเดียวกันและ - สำคัญกว่า - ตัวควบคุมจะอนุญาตให้มีช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กว้างขึ้นดังนั้นคุณจะสามารถใช้ตัวเก็บประจุได้ดีขึ้น

เนื่องจาก Arduino ยอมรับแหล่งจ่าย 7-12 V คุณจึงมีช่วง 5 V เพื่อให้ตัวเก็บประจุปล่อย อีกครั้ง 75 mC มากกว่า 5 V หมายถึง 15 mF ดังนั้นด้วยตัวเก็บประจุ 20 mF คุณควรจะสามารถมีชีวิตอยู่ได้

หมายเหตุ:ฉันไม่รู้ว่า Arduino ของคุณควรทำเช่นไรดังนั้นพลังที่จะใช้ ขนาดตัวเก็บประจุของคุณตาม

เกี่ยวกับวิธีการเชื่อมต่อฉันขอแนะนำตัวต้านทานและไดโอดในด้านซ็อกเก็ตที่มีน้ำหนักเบาเพื่อป้องกันการชาร์จตัวเก็บประจุที่เร็วเกินไป

ดังนั้นสรุปถ้าฉันเป็นกระแสเฉลี่ยดูดโดย Arduino ของคุณ 7-12 V เป็นช่วงแรงดันไฟฟ้าของอุปทานขนาดตัวเก็บประจุขั้นต่ำที่คุณต้องการจะอยู่ที่ประมาณ: