Питание ардуино от пьезогенератора

Lord_Marlin
Offline
Зарегистрирован: 15.05.2021

День добрый!

У меня вопрос скорее по элементной базе.  Хочу спрототипировать одну штуку на ардуине, но не уверен, как именно это может быть реализовано и вообще может ли. Или вообще я слишком слишком сильно заморочился и есть варианты проще. Я погуглил, но готовый девайс не нашел, абсолютно допускаю, что эт именно я его не нашел, а не то, что девайса не существует (если кто встречал готовы решения, то я буду рад любой информации).

Для иллюстрации приложена блок-схема устройства.

Идея:

При нажатии\изгибе пьезогенератор создает заряд, который накапливается в конденсаторе. С конденсатора берется ток для питания ардуино нано, которая управляет переменным цифровым резистором\потенциометром. Потенциометр делает разверстку напряжения во времени. Напряжение от 0 до 2-5 В, время несколько секунд. В идеале несколько циклов поднятия и опускания напряжения.  Нужная сила тока до 0.01 А.

Знаю много девайсов подобного действия, который делаются на батарейках или от сети. Тут идея полностью автономной штуки.

Как реализовать эту схему  с обычным питанием я знаю. Тут же у меня вопрос как реализовать это с ограниченным "запасом" напряжения, да еще не сжечь плату и резистор, так как пьезогенертор дает много вольтов в единицу времени (нажатие\изгиб). Плюс это в общем-то одномоментное действие, а мне надо растянуть его во времени хотя бы на 10 секунд. В схемотехнике я профан, есть только общие знания физики. Мне видится, что можно поставить конденсатор для накопления заряда, после него воткнуть какой-то блок, который не пропустить напряжение выше определенного, для защиты платы. Простой резистор не подойдет, так как пьезогенератор не стабилен и выдаваемый заряд зависит от силы и резкости нажатия\изгиба.

Вопросы:

1) есть ли какой-либо элемент с таким функционалом?

2) может кто видел готовое решение и мне не надо городить огород?

 

С уважением, Lord_Marlin.

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Гуглите energy harvester.

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

Сначала грубо посчитай бюджет по энергии. А если не сможешь, то и не лезь

Kakmyc
Offline
Зарегистрирован: 15.01.2018

У Сименса есть беспроводные кнопки работающие от пьезоэлемента

Alexey_Rem
Offline
Зарегистрирован: 09.09.2019

Думаю мощности даже близко не хватит

Kakmyc
Offline
Зарегистрирован: 15.01.2018

https://elektroautomatika.ru/catalog/wireless-piezo-buttons-with-control...

Вот пример промышленного устройства

Lord_Marlin
Offline
Зарегистрирован: 15.05.2021

nik182 пишет:
Гуглите energy harvester.

видел довольно много через конденсатор, но там чисто лампочку\светодиод зажечь одномоментно, ничего сложнее. более адекватные по результатам схемы, которые я находил, реализованы через аккум, так как задача девайсов именно накапливать или питать постоянно. 

ну что ж. видимо пойду той же дорогой. думал, вдруг получится убрать часть с аккумом.

Lord_Marlin
Offline
Зарегистрирован: 15.05.2021

Kakmyc пишет:
https://elektroautomatika.ru/catalog/wireless-piezo-buttons-with-control-unit Вот пример промышленного устройства

вот бы ее схему найти) 

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

YX805A - сюда можно посмотреть.

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

mykaida пишет:

YX805A - сюда можно посмотреть.

Солнечная батарея и пьезоэлемент это одно и то же теперь, видимо.

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

rkit пишет:

Солнечная батарея и пьезоэлемент это одно и то же теперь, видимо.

Дык оно от обвязки зависит, однако...

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

Одна история охуительнее другой

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

rkit пишет:

Одна история охуительнее другой

Конденсатор и потенциометр!

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Lord_Marlin пишет:

видел довольно много через конденсатор, но там чисто лампочку\светодиод зажечь одномоментно, ничего сложнее. более адекватные по результатам схемы, которые я находил, реализованы через аккум, так как задача девайсов именно накапливать или питать постоянно. 

ну что ж. видимо пойду той же дорогой. думал, вдруг получится убрать часть с аккумом.

Где здесь аккумулятор? https://www.analog.com/ru/products/ltc3588-1.html#product-overview До 100 мА выходной ток. Проблема пъезика - очень разное напряжение выдаёт при разных механических нагрузках. Харвестеры как раз заточены под пъезо. Даже китайцы модули на них клепают https://aliexpress.ru/item/1005001998561496.html . Если не нравиться через конденсатор - то под запросы стартового поста сделать расчёт потребляемой энергии и точно определить хватит конденсатора какого то объёма или действительно ионистр или аккумулятор надо ставить. 

Lord_Marlin
Offline
Зарегистрирован: 15.05.2021

nik182 пишет:

Где здесь аккумулятор? https://www.analog.com/ru/products/ltc3588-1.html#product-overview До 100 мА выходной ток. Проблема пъезика - очень разное напряжение выдаёт при разных механических нагрузках. Харвестеры как раз заточены под пъезо. Даже китайцы модули на них клепают https://aliexpress.ru/item/1005001998561496.html . Если не нравиться через конденсатор - то под запросы стартового поста сделать расчёт потребляемой энергии и точно определить хватит конденсатора какого то объёма или действительно ионистр или аккумулятор надо ставить. 

о. китайца я наглуливал и оригинал тоже, но не видел, что там есть вторая серия. 

первая выход только на 3.6, а ардуине нано надо 5 в.

вторая серия может 5 в выдавать https://www.analog.com/en/products/ltc3588-2.html#product-overview

почему то с компа фиг найдешь преход на вторую версию на сайте аналог девайсес, а в мобильной версии сразу увидел. 

спасибо!

 

nik182 пишет:

 Проблема пъезика - очень разное напряжение выдаёт при разных механических нагрузках. 

эт я в курсе, сразу про это и писал. я с ними много работаю. просто не с инженерно-технической стороны.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

Lord_Marlin пишет:

Kakmyc пишет:
https://elektroautomatika.ru/catalog/wireless-piezo-buttons-with-control-unit Вот пример промышленного устройства

вот бы ее схему найти) 

подписался на тему...

только не понял что там за кнопка и зачем ее схема (у нее на борту АКБ)..

Кнопка:
Источник питания: литиевый элемент питания типоразмера 14250, напряжением 3,7В.
Время автономной работы: от 2-х до 10 месяцев в зависимости от активности и режима работы.
Дальность действия: 50-100 метров в зависимости от условий распространения радиоволн.
Диапазон частот радиоканала: 2,4 ГГц

 

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

подпишусь