Independiente MCU para corte de LiPo en baja tensión?

Question

Estoy diseñando un proyecto que se va a trabajar en un vuelo quadcopter. Cuenta con un ATmega328P MCU en el principal 5V circuito, y es accionado por un pequeño (<500 mAh) 1-la célula de batería de LiPo. Quiero dar de baja tensión de corte mecanismo para proteger la batería. Actualmente estoy considerando las tres opciones:

1. Dejar que el principal MCU para monitorear el voltaje de la batería, el uso de VCC como referencia. VCC es generalmente de 5.1 V, pero para estar seguro de que yo también necesita medir propio VCC.

   Pros: no hay circuitos adicionales. Puede ser la señal de corte de la razón mediante un LED. Configurable voltaje de corte. Suave de corte.

   Contras: en caso de mal funcionamiento de los principales MCU (error de software) el voltaje de la batería puede ser de izquierda no se ve bajo una carga alta. Se complica el software. Requiere alimentación de la 5V de la red.

2. El uso de un Restablecimiento del Monitor como MAX809. La alimentación actual es de 0,5 µA.

   Pros: muy fiable.

   Contras: no hay señalización. No se puede configurar fácilmente. Duro de corte único. Circuitos adicionales (divisor de tensión).

3. El uso de un intermedio MCU como ATtiny25/45/85. Es pequeño, pero puede medir propio VCC. El apagado de la corriente es de 2 µA.

   Pros: señalización. Configurable. Fácil de probar. Medidas de voltaje antes de conectar la alimentación de otras cosas. Suave de corte (puede ser una señal de que el principal MCU que es un tiempo de juntar piedras).

   Contras: requiere adicional (pero muy simple) de software. Peso (1g?)

Opción #3 se ilustra aquí:

Estoy pensando en ir con la opción #3. ¿Tiene sentido?

Answer 1

Me gustaría hacer #1
o #1 + #2. El controlador principal sería el principal monitor de la batería. Si algo va mal con el controlador principal, el analógico restablecer monitor sería la copia de seguridad.

#3 tiene sentido si se piensa que más tarde puede agregar más funcionalidad a la dedicada al monitoreo de la batería del controlador.

Answer 2

Hacemos #1 y #2, trabajando así:

• Se alimenta de 24v, por lo que nuestra 3v3 de suministro está regulada a partir de eso. Si los 24v que va hacia abajo, tenemos un largo período de tiempo (en ciclos de CPU) para ver que sucede el uso de un voltaje-divisor y ADC pin en el micro, y hacer una nota de ello mediante el establecimiento de un bit o lo que usted desea hacer.
• Restablecer el monitor de las capturas de la "duro de corte" de la 3v3 ferrocarril tener un bamboleo, bajando, clavar, etc. y las fuerzas de un hard reset (agarra el micro /pin RESET y lo mantiene bajo hasta que es realmente feliz con el 3v3), que impide que el micro de la falta de un problema debido a la alta carga (aunque eso es lo de hardware guardianes se para).

Un punto que vale la pena pensar es cómo, usando #1, en realidad se puede almacenar la razón de una manera que sobrevive el restablecimiento/potencia de pérdida y no corre el riesgo de dañar algo por la pérdida de potencia a medio camino a través de un flash-ciclos de escritura o algo. Tenemos un montón de tiempo como nuestra fuente de alimentación tiene un largo camino para caer (20.7 v) antes de que el 3v3 línea muere, pero en su aplicación puede que no.

Answer 3

Pruebe este circuito en su lugar, para la independencia completa en cualquier MCU (no puedo subir una imagen, así que voy a describir el circuito):

1 diodo Zener de 5 resistencias, 1 transistor NPN y un PMOS. Pueden ser SMD o TH.

El diodo Zener actúa como el voltaje de la incubadora, de la NPN mantiene el PMOS en la realización de la operación normal y las resistencias actuar como limitador de corriente y el sesgo de los proveedores. Si el voltaje de entrada cae por debajo del Zener umbral (un poco más la realidad), el NPN deja de conducir y la PMOS deja de suministrar energía a la carga.

Conecte los componentes, como por ejemplo este: Línea de suministro de zener, flecha apuntando a la tensión positiva, luego de una resistencia en serie (por ejemplo, 1k) a tierra. Tomar la tensión del punto medio y alimentar a un divisor de tensión (por ejemplo, 5k-50k). Tomar la tensión del punto medio del divisor de voltaje y conecte a NPN (por ejemplo, BC817-40) de la base de pin. NPN "flecha" va a GND, el coleccionista va a una resistencia (por ejemplo, 1k). Conecte el extremo de esta resistencia a la puerta de la PMOS (por ejemplo, IRF9130). Un 50k resistor debe ser conectado entre la puerta y el positivo de ferrocarril, para asegurarse de que el PMOS no lleva a cabo cuando no sea necesario (y de las descargas de la puerta de la capacitancia, evitando lineal turn-off). Conecte la fuente de la OAP a la positiva ferrocarril y el drenaje de la carga de la terminal positiva. Y tienes un sencillo circuito de la LUV.

Un diodo zener con un voltaje cercano a donde te gustaría que el Bajo voltaje de Bloqueo de circuito para empezar a trabajar es necesario y esto es lo que actúa como un "interruptor". La simulación o la construcción del circuito podría ayudar en la comprensión de las ventajas y desventajas: dibuja una muy pequeña corriente (diodo zener fuga + otras fugas) cuando está apagado. Tengo 0.6 mA en las simulaciones.

Los valores anteriores fueron elegidos por una 10V paquete de la batería (la Vida) y son excelentes para cortar de la batería bajo 8.6 V. Para diferentes voltajes, el uso de diferentes Zeners y tal vez también más pequeños/grandes resistencias en los 3 primeros lugares.

El esquema puede ser duplicado y se invierte para un +/- suministro de configuración, si es necesario.

Espero que esto ayude.