Питание ардуины от конденсатора

exez
exez аватар
Offline
Зарегистрирован: 04.04.2015

В общем назрел такой вопрос. Цели запитывать все устройство длительное время у меня нету. Да и устройства по сути нету. Ардуинка управляет четырьмя релюшками в теплице. Ставить дополнительные источники питания типа 18650 или им подобным не хочу. Дорого выходит.

Цель: при падении напряжения на непродолжительное время. От нескольких секунд до 2-3 минут(тут иж как получится) сохранять настройки часов. Т.е. попросту чтоб время не сбивалось. Хочу поставить конденсатор. Как правильно подобрать кондер для моей цели??

SunX
SunX аватар
Offline
Зарегистрирован: 04.10.2014

Просто возьмите часы реального времени и все, они с батарейкой идут и замечательно сохраняют время. Ну или если сильно хотите контенсатор, то тут Вам будет нужен, скорее всего, ионистор.

Gres
Gres аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.03.2013

Паралельно питанию Дуни ставите ёмкость, все это запитываете через диод. Запитывать желательно непосредственно на +5 вольт, так, как на плате есть стабилизаторы так же потребляющие энергрию. Время заряда и разряда считается по формулам, в инете все есть. Есть одно НО! Разреженная ёмкость имеет очень низкое сопротивление и является нагрузкой, пока не зарядится, чем больше ёмкость, тем дольше заряд. Если поставить ёмкость на +5 вольт, а питать всю схему через стабилизатор платы, то при большой ёмкости можно стабилизатор спалить. Можно ограничить ток заряда резистором, но естественно увеличится время заряда. Ну это в е детали. Запитав так, нужно мониторить собственное питание и при падении напряжения сразу сохранять время в еепром. Такой вариант тут недавно кто то описывал.

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Вам нужны часы реального времени с батарейкой, могут сохранять время и при этом тикать месяцами. Есть готовые модули, лучше брать DS3231, они очень точные

если все таки вы не хотите часы реального времени, сначала надо уточнить - вам надо сохранить значение времени или нужно продолжать "тикать"? Эти два варианта принципиально разные.

в первом случае достаточно вовремя распознать потерю питания и просто сохранить значение в eeprom. Здесь может хватить конденсатора

во втором случае надо разделить код программы на тот который тикает и весь остальной. Код который тикает надо переделать на таймеры и использовать режим экономии энергии IDLE. При потере питания надо отключить все кроме счета, чтобы снизить потребление. Конденсатора здесь на долго не хватит, нужен как минимум ионистор.

exez
exez аватар
Offline
Зарегистрирован: 04.04.2015

Спасибо! Буду думать.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

axill пишет:

Конденсатора здесь на долго не хватит, нужен как минимум ионистор.

Почитал про ионисторы.

Пришел к выводу, что в данном случае ионистор по всем параметрам будет хуже, чем аккумулятор.

Немногочисленные достоинства варисторов как то возможнеость отдавать большой ток или малое время подзарядки в данном случае совершенно не критичны. Поэтому основными следует считать недостатки: высокая цена и малая удельная емкость по сравнению с химическими источниками тока.

 

Ds: предпочтение следует отдать химическим источникам тока - либо батарейке в составе RTC, либл аккумулятору, питающему весь контроллер.

exez
exez аватар
Offline
Зарегистрирован: 04.04.2015

Скорее всего поставлю часы.. Проштудировав кучу материала пришел к мнению что это будет наилучшее решение. Ибо кондер на 0.5 бакса не справляется со своей задачей, а добавив еще 0.5 получаем часики... Даже дешевле.

 

Жаааль. Идея была интересная..

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

andriano пишет:

Ds: предпочтение следует отдать химическим источникам тока - либо батарейке в составе RTC, либл аккумулятору, питающему весь контроллер.

Не соглашусь с вами в плане ионисторов в составе RTC, сейчас леплю на все DS3231 ионистор на 0,25F, запитываю его через диод Д9 (ну навалом их у меня, а падение 0,1В). Перебои эл.энергии до 1 суток проходят на ура, по габариту в 4 раза меньше таблетки и нет заботы, что надо когда то менять.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Речь шла о ионисторе для питания Arduino, а не RTC.

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

andriano, я вас там процитировал))))

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Дык все-таки возможно использовать емкий конденсатор в качестве "мини-ИБП" на 300-500 миллис, чтобы при отвале 220v на входе БП ESP можно было успеть выполнить экстренный протокол, например запустить удар возмездия или хотя-бы сохранить состояние регистров в EEPROM?

Upper
Offline
Зарегистрирован: 23.06.2020

Если определять именно отвал 220, то может быть инертности самого блока питания 220V -> 5V (3,3V) будет достаточно.

GarryC
Offline
Зарегистрирован: 08.08.2016

"Ардуино потребляет 24 мА", будет считать, что напряжение может упасть с 5 до 4.5 без прекращения работы МК.

Тогда для поддержания работы в течении 10 мсек потребуется P=(5+4.5)/2*24**-3*10**-3=C*(5*5/2-4.5*4.5/2)
С=1.14*10-3(Дж)/2,375(В)=0,48*10-3(ф)=480мкф.

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Вчера поставил себе Протеус, разбираюсь потихоньку. 

Радио-профессионалы, посмотрите пожалуйста, будет ли такое работать? Идея заключается в том, чтобы вкрячить в питание МК ионистор для задержки отключения при падении сетевого питания. 

Блок питания обычный китайский на 5в 0,7А. МК работает от 3v3, поэтому понижаю LM317/LM1117, тут все ясно

ДО регулятора включаю ионистор на 5,5v через токоограничивающий резистор R3 чтобы не угробить питальник. 

Сразу после питальника отбираю через делитель +3V  для GPIO МК, на котором будет постоянно осуществляться контроль наличия логической единицы. Если !=хай, то значит электричество кончилось, пора выполнять аварийные процедуры.

Помимо общей работоспособности есть еще частные вопросы:

1. Нужен ли R3 в зарядной цепи ионистора. Читал, что у них более высокое внутреннее сопротивление даже в полной разрядке. За использование еще говорит необходимость помимо зарядки С1 одновременно питать сам МК

2. Будет ли, как я этого ожидаю,  на GPIO логический ноль при отключении внешнего питания? Токи утечки D1 (Шоттки) не создадут там потенциал +3 от ионистора? (Возможно этот вопрос самый глупый))

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

Rumata пишет:

Дык все-таки возможно использовать емкий конденсатор в качестве "мини-ИБП" на 300-500 миллис, чтобы при отвале 220v на входе БП ESP можно было успеть выполнить экстренный протокол, например запустить удар возмездия или хотя-бы сохранить состояние регистров в EEPROM?

по стандарту блок питания ATX должен выдавать все питающие напряжения при отключении питания не менее 5 миллисекунд

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

ua6em пишет:

 блок питания ATX должен выдавать все питающие напряжения при отключении питания не менее 5 миллисекунд

Я про такой. Такой от рождения ничего никому не должен ((

 

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

я после Шоттки ставил обычный 2200.0х10В, он не очень большой.  Успевал записать в EEPROM примерно 36 байт, когда питание кончалось. Правда, все светодиоды с Нано пришлось отковырять

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

DetSimen пишет:

я после Шоттки ставил обычный 2200.0х10В, он не очень большой.  Успевал записать в EEPROM примерно 36 байт, когда питание кончалось. Правда, все светодиоды с Нано пришлось отковырять

Я пользую ESP. С ней может не повезти в том плане, что свет кончится в момент активной работы рации. 

Еще вот возник вопрос: если убрать из схемы D2, то при работе от С1 на входе регулятора будет чуть больше напряжение при чуть меньшем токе. А так получается, что регулятор совсем на нижнем пределе будет по напряжению (с учетом собственного Vdrop). Либо диоды D1 и D2 подобрать с очень низким падением

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

чтобы отсечь потребление LM, её надо поставить ДО D1, а чтоб напряжение после D1 не упало, надо ей в базу такой же диод вонзить, в прямом направлении на GND, тогда прямые падения на диодах скомпенсируются и после D1 будут теже 3.3В. А потом ставь чо хошь, хоть ёнистор, хоть кондёр большой.  Хотя, я за ионистр и диодики германиевые. 

Единственный минус такого решения - LM потом нельзя будет прям к металлическому шасси прикрутить, только к изолированному радиатору. 

Upd.  А её и так нельзя прикрутить, у ей OUTPUT на корпусе, это я с 78хх попутал. 

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

DetSimen пишет:

 тогда прямые падения на диодах скомпенсируются и после D1 будут теже 3.3В.

Не знал этого. Спасибо!  

А корпус не проблема. Они у меня так и так на ногах из платы торчат. На таком токе им радиатор не нужен

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Перенос С1 в "низкую" часть позволил, кроме прочего, получить логический ноль (примерно 0.3V) на GPIО при работе от конденсатора. 

Уменьшил до минимума номинал токоограничителя. Убрал D2. Сбалансировал регулятор D3 на землю. Кстати, измеренный у имеющихся в наличии китайских 1N5818 Vf составил всего <0.2 в диапазоне 3-5 вольт, что сильно лучше максимальных 0.45 по ДШ. 

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

Rumata пишет:

Перенос С1 

Извините, дон, но 1F - как-то крутовато. Какого эта штука размера хоть?

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

mykaida пишет:

Извините, дон, но 1F - как-то крутовато. Какого эта штука размера хоть?

Около 20 мм в диаметре. На CR2025 похожа немного. Впрочем, мои еще в почте где-то бродят. 

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

Rumata пишет:

Около 20 мм в диаметре....

Дык это ионистор. А не конденсатор.

1F - это ёмкость Земли. Или около того.

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Ну да, я так и сказал сначала. Обычных конденсаторов вроде не бывает такой емкости же

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

Rumata пишет:

Ну да, я так и сказал сначала. Обычных конденсаторов вроде не бывает такой емкости же

Дон, забудьте. Тут нет простых решений. И ионисторы - не про то. Копайте в сторону аккумуляторов.

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

mykaida пишет:

Дон, забудьте. Тут нет простых решений. И ионисторы - не про то.

С этого места можно поподробнее? Чем они плохи? Аккумулятор мне не подходит по ряду причин. Основная - мне не нужна автономность дольше нескольких секунд. Вторая причина - большое количество обвязки для контроля заряда. Вместе с батареей питание займет больше места чем питаемое

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

Rumata пишет:

С этого места можно поподробнее? Чем они плохи? Аккумулятор мне не подходит по ряду причин. Основная - мне не нужна автономность дольше нескольких секунд. Вторая причина - большое количество обвязки для контроля заряда. Вместе с батареей питание займет больше места чем питаемое

Плохи тем, что они только на заряд 1F.

Аккумулятор не нравится - батарейку поставьте с контролем напряжения.

Кстати - есть много систем безопасности, которые работают по такой схеме.

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Ионисторы разные бывают https://www.chipdip.ru/catalog/supercapacitors . У меня стоит вместо батарейки в часах на DSке. На ночь часы обесточиваются - в лаборатории напруга отключается. Ионистора хватает даже на выходные. Дольше не проверял.

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

nik182 пишет:
У меня стоит вместо батарейки в часах на DSке.

Обвязка осталась без изменений, просто вместо батарейки ионистор поставлен? 

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Нет, ещё добавил резистор и диод до питания 3.3 вольта, что бы заряжать ионистор при сетевом питании, а он не питал схему при отключении. Резистор ограничивает ток. Несколько десятков кило Ом.   

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Ну, то-есть примерно как в моей крайней схеме. Только номинал токоограничивающего я взял минимальный

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Круглые 0.5 и 1.0 Фарады на 5.5 Вольт очень часто находил на платах старых принтеров.
Но только монтаж не как у вас, а плашмя, как обычный электоролит, но низкий

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

"Стоячие" кмк более компактно можно на одной плате разместить. Рядом с трансом БП если, то всего на пару мм вверх будет выступать. 

Green
Offline
Зарегистрирован: 01.10.2015

А что нельзя заблаговременно сохранять всё что надо, чем в аварийном порядке + доп. схемотехника?

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Green пишет:

А что нельзя заблаговременно сохранять всё что надо, чем в аварийном порядке + доп. схемотехника?

Нельзя

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Rumata пишет:

Green пишет:

А что нельзя заблаговременно сохранять всё что надо, чем в аварийном порядке + доп. схемотехника?

Нельзя


Почему?
Ramtron FRAM.
Если верить вики то 10 ¹⁴ ( десять в четырнадцатой степени)
циклов перезаписи.
Знавал программистов которые во времена ранних ПИКов (PIC16F84) использовали её как оперативную память
https://ru.m.wikipedia.org/wiki/FRAM

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Спасибо, посмотрю

Green
Offline
Зарегистрирован: 01.10.2015

Мне нравятся админы. Что хочу, то и творю, никого не спрашиваю, ни перед кем не отвечаю.
Удалил сообщение - так скажи за что и почему? Или язык в жопу? Удобно быть инкогнито, да?

andycat
andycat аватар
Offline
Зарегистрирован: 07.09.2017

а может оно и правильно, эти сообщения к теме не относились, зачем засорять ветку

Green
Offline
Зарегистрирован: 01.10.2015

Да. Только так оно всё и начинается. Чуть власти, и ты уже судья, и ты уже вершитель. И насрать на холопов. Хотя и сам холоп.

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

Green пишет:

Это я попросил удалить. Несколько крайних постов были совсем не в тему. КМК, не стоит загаживать технические темы. Для глума и оффтопа достаточно специальных. Вот и это тоже отюда бы потереть

Rumata
Rumata аватар
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2019

trembo пишет:
FRAM.

Заказал из чайны десяток FM24CL64. Приедут - буду ставить опыты. По ДШ все выглядит перспективно

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

Green пишет:

Мне нравятся админы. Что хочу, то и творю, никого не спрашиваю, ни перед кем не отвечаю.
Удалил сообщение - так скажи за что и почему? Или язык в жопу? Удобно быть инкогнито, да?

Не кипятись, докладываю, это я удалил. По просьбе ТС

Green
Offline
Зарегистрирован: 01.10.2015

- где этот чёртов инвалид?
- чего кричишь? Я инвалид.)
Ерунда конечно. Просто хотел дописать, когда бац, уже нифига нету. Удивился.

lgm67
Offline
Зарегистрирован: 22.10.2015

mykaida пишет:

Дык это ионистор. А не конденсатор.

1F - это ёмкость Земли. Или около того.

Я тоже практически всю жизнь так думал, оказывается - неправильно:

Фарад — очень большая ёмкостьЕмкостью 1Ф обладал бы уединенный шар, радиус которого был бы равен 13 радиусам Солнца. Для сравнения, ёмкость Земли (шара размером с Землю, как уединенного проводника) составляет всего около 700 микрофарад.