Wie kann man einen Mikrocontroller eingeschaltet lassen, wenn für einige Minuten kein Strom vorhanden ist?

Ich möchte einen DCcduino-Klon von arduino uno ON halten, bei dem mit einer 9-Volt-Batterie 5-10 Minuten lang kein Strom vorhanden ist. Gibt es eine Möglichkeit, es ohne Ups zu machen, weil es zu viel kostet?

Bearbeiten 1: Ich kann nicht alle Module von Arduino mit Strom versorgen. Ich habe eine 12-V-Stromversorgung und eine 12-V-7-Ah-Blei-Säure-Backup-Batterie (anstelle von 9 V niedriger Kapazität), um Arduino und externe Module mit Strom zu versorgen. Wird dieses Design sicher funktionieren? Ich habe 2 Dioden hinzugefügt, um genügend Spannungsabfall zu erzeugen. Wie kann man die "Leckage" verringern und wie wird sie berechnet?Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ja, das ist möglich.
@Andyaka Wie, mit Transistoren?
Verwenden Sie ein paar Dioden, um ein lineares Leistungs-ODER-Gatter zu bilden.

Antworten (2)

Sie haben nicht gesagt, welches Arduino Sie verwenden, diese Anweisungen basieren auf einem Arduino Uno, sollten aber für die meisten, wenn nicht alle Arduinos funktionieren.

Schließen Sie eine 9-V-Batterie über zwei 1N4001-Dioden oder ähnliches an den Vin-Pin des Arduino an. Die PWRIN-Buchse ist bereits über eine Diode mit VIN verbunden, sodass die beiden Dioden eine Isolierung zwischen den beiden bieten, und die 9-V-Batterie sollte keinen Strom ziehen, wenn die Hauptstromversorgung zugeführt wird, da ihre Spannung aufgrund der beiden Dioden etwas geringer ist .

Passanten lieferten hilfreich ein Schema dieses Ansatzes:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Eine andere Möglichkeit wäre, anstelle der Diode einen P-Kanal-MOSFET in Reihe mit der Batteriespannung zu schalten und das Gate mit der PWRI-Buchse zu verbinden. Wenn die Hauptstromversorgung ausfällt, geht das Gate auf Masse und schaltet den MOSFET ein. Diese Lösung vermeidet den zusätzlichen Spannungsabfall der beiden Dioden, was in diesem Fall kein Faktor ist, da der Arduino mit etwa 7,5 V am Eingang gut funktionieren sollte, aber bei anderen Anwendungen ein Faktor sein kann.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Der Arduino benötigt etwa 50 mA ohne Last, sodass eine typische 9-V-Batterie mit einer Kapazität von 500 mAh möglicherweise 8 Stunden hält. Der maximale Leckstrom des MOSFET beträgt 100 µA bei Raumtemperatur. Wenn die Batteriespannung zu Beginn höher war als die Eingangsspannung abzüglich des Diodenabfalls (9 V - 0,7 V), könnte die Batterie etwas an Leistung verlieren, bis die Batterie unter 8,3 V gefallen ist, aber an diesem Punkt sollte die Batterie keine weitere Leistung mehr verlieren .

Vielen Dank für die Lösung. Der Vin braucht 9 Volt? Hält die Batterie monatelang, wenn es aufgrund des MOSFET-Widerstands keinen Stromausfall gibt?
@Dimitris ja, die Batterie sollte ziemlich lange halten, da die Batterie bei vorhandener Hauptstromversorgung keinen Strom (wahrscheinlich µA) zieht.
Warum ist der Mosfet-Weg mit 2 Dioden besser?
@Passerby ja, gerade hinzugefügt.
@Dimitris Tatsächlich scheint die Lösung mit zwei Dioden nach Untersuchung besser zu sein. Der Leckstrom durch den MOSFET (~ 500 µA) ist größer als der Sperrstrom durch die Dioden (~ 50 µA). Bei beiden Lösungen sollte die 9-V-Batterie ihre Lebensdauer halten, wenn sie nie verwendet wird.
Wie lange hält die Batterie, wenn sie mit der 2-Diode "aus" ist?
@Dimitris By off, wenn Sie meinen, dass die 9-V-Batterie das Board nicht mit Strom versorgt, hält sie mindestens ein paar Jahre. Wenn die Batterie das Board mit Strom versorgt, hält sie je nach Last zwischen 1 Stunde und 10 Stunden (ich verwende 500 mA als maximale Last und 50 mA als minimale Last). Sie könnten die 5-fache Lebensdauer (5 Stunden unter Volllast, 50 Stunden unter Mindestlast) erhalten, wenn Sie sechs AA-Zellen in Reihe anstatt einer einzelnen 9-V-Batterie verwenden.
Bitte schauen Sie sich mein Update an. Warum sagen Sie auch, dass die 9-V-Batterie ihre Haltbarkeit halten sollte, wenn sie nie verwendet wird? Wenn die Leckage 500 μA beträgt, dauert sie 500 mAh/500 μΑ = 1000 Stunden = 41 Tage
@Dimitris Ich bin mir nicht sicher, was ich mir dabei gedacht habe. Erstens habe ich den Leckstrom falsch gelesen; er beträgt 100 µA (der größere Wert liegt bei 150 °C). Zweitens ist die Leckage nur relevant, solange die Batteriespannung größer als VIN ist. Sobald die Batterie auf 8,3 V abfällt, fällt sie nicht mehr ab. Es könnte also durchaus eine lange Zeit dauern (wahrscheinlich nicht die Haltbarkeit, aber vielleicht ein paar Jahre, nur raten).

Sie könnten eine 9-V-Batterie mit einem der Vorschläge von @ tcrosley verwenden.

Alternativ verwenden Sie einfach eine USB-Powerbank, eine wiederaufladbare 5-V-Versorgung. Der Uno R3 und alle kompatiblen Klone implementieren bereits eine Komparator- und Mosfet-Lösung. Wenn VIN mit Strom versorgt wird, treibt der Komparator U5A den PNP-Mosfet T1 hoch, wodurch er deaktiviert wird, und 5 V werden vom Linearregler bereitgestellt. Wenn VIN nicht mit Strom versorgt wird, treibt der Komparator T1 auf Low und ermöglicht so die 5-V-Stromversorgung durch den Mosfet.

Der Vorteil davon ist, dass es keinen Leistungsverlust durch den Regler gibt, was bei einer 9-V-Batterie ineffizient ist. 60% bestenfalls, und die meisten Powerbanks haben eine viel höhere Kapazität als eine 9V. Auch wiederaufladbar. Und Sie können den USB-Anschluss anstelle eines losen Kabels in einem Header verwenden. UND Sie können sie für 5 bis 10 Dollar oder weniger finden.

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Kann ich eine Powerbank mit USB und PWIN anstelle von Vin verwenden?
Ja, das ist die Idee. Strombuchse für Hauptstrom, USB-Stromrückseite für Backup
Nur eine Strombuchse und eine tragbare, weil Sie Vin (Pin) gesagt haben, die sich von der Strombuchse unterscheidet. Sie sagen auch, dass bei der Methode mit 2 Dioden ein Stromverlust von der Batterie auftritt, wenn Strom von der Strombuchse fließt?
Wenn Sie ein Netzteil erhalten, das aufgeladen werden kann, während es gleichzeitig entleert wird (was so ziemlich alle sind), können Sie stattdessen einfach die Powerbank mit Strom versorgen. Dann wird Ihre Powerbank im Wesentlichen zu einer USV. Wenn die Wandstromversorgung ausfällt, zieht der Arduino aus der Powerbank. Sobald die Stromversorgung wiederhergestellt ist, wird die Powerbank aufgeladen und gleichzeitig das Arduino mit Strom versorgt. Ich hoffe, das ist klar, ich habe da viel „Macht“ verwendet.