El uso de supercondensadores como copia de seguridad para el MCU

Question

Tengo este proyecto que requiere de algún tipo de fuente de alimentación de respaldo. y estoy pensando en utilizar un 5V 4F super cap.

no son mis preguntas:

1. Yo soy de planificación a cargo de la tapa con un diodo y el resistor de 100 ohmios a una 5V VCC (Buena idea?). ¿cómo puedo conectar la tapa de la MCU. conexión directa no va a funcionar porque va a tomar algún tiempo para que la tapa para cargar.

2. Normalmente, el circuito se consume 20mA, en modo apagado, se utilizará sobre 200uA, ¿cuánto tiempo durará esta 4F tapa dura?

Answer 1

Suponiendo condiciones ideales es decir, no hay fuga de corriente en el condensador y en otras partes del circuito.

Caso 1: el micro controlador se está ejecutando y el dibujo de 20 mA. Supongamos su micro controlador funcionará bien hasta que el voltaje llega a 4V. Sin embargo, para atmega 328, puede hacer que se ejecute en incluso más bajos voltajes si decide ejecutar en una menor frecuencia de reloj.

Suponiendo 20 mA a 5V, su resistencia de carga será de 5V/0.02 A = 250 ohmios

Aquí se completa la teoría en una imagen:

Inicial Vo = 5V y final Vc = 4V. La solución para que el tiempo da 225 segundos.

Esto significa, a su micro-controlador seguirá en funcionamiento para otro 225 segundos después de perder el poder, siempre que el condensador se cargará a 5V.

Caso 2: el micro-controlador está en modo de apagado consumo de 200 uA.

R = 25000 ohmios.

La solución para que el tiempo da 6.25 horas.

Este es el teórico y el tiempo máximo de que usted está consiguiendo. Las cosas no pueden ir mejor que a menos que usted está planeando para ejecutar el controlador en una menor frecuencia de reloj.

Sólo para usted referencia, Atmega328 se puede ejecutar desde 1.8 V. Para ello se obtiene un tiempo de 17 minutos y 28.33 horas

Estos son valores teóricos. Los valores prácticos será aún menor debido a una fuga en el diodo, condensador de sí mismo y de los otros elementos del circuito.

Answer 2

Para la conexión de la batería a la MCU del pin VCC, usted puede utilizar un simple doble Diodo "O" con bajo hacia adelante colocar los diodos. Esto significa que como VCC se pierde, la tapa aún detener la carga y el diodo de entrada de VCC caerá, pero el diodo de entrada de la Tapa> MCU del VCC continuará hasta que la curva de descarga se muestra por Whiskeyjack llega a un punto crítico donde el Atmega de brown-out circuito de detección se activa y se apaga. Es posible que desee comprobar su configuración de los fusibles para la brown-out)-detección de voltaje por el camino, eso es muy importante.

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Nota: los números de Parte para los diodos son sólo valores por defecto en el circuito maker cosa. Encontrar unos 300-400 mv hacia adelante colocar los diodos.

Answer 3

Para construir el circuito, me gustaría sugerir el uso de un super-condensador cargador de IC. LTC hace grandes productos, y algo parecido a la LTC4425 serviría bien. Esto va a hacer un gran trabajo de super-condensador de gestión.

También, 20mA es razonablemente alto consumo de corriente de un super-condensador, entonces usted tiene que mirar hacia fuera para ESR, o Resistencia Serie Equivalente. Todos los condensadores tienen un parásito de la resistencia dentro de ellos, que se basa en el circuito como en la serie. A 30 ohmios y 20 mA, usted verá una caída de 0,6 V, que es la tranquilidad de los residuos. Asegúrese de encontrar algo en la 30mohm gama.