Arduino im Auto: Kondensator für zusätzliche 3 Sekunden Leistung

Ich möchte einen Arduino Uno in ein Auto einbauen, das von einem 12V-> 5V-Kfz-Spannungsregler gespeist wird, der an die Feuerzeugbuchse angeschlossen ist. Die Steckdose ist geschaltet, dh bei ausgeschaltetem Motor liegt kein Strom an. Wenn ich den Motor abstelle, möchte ich den Uno für zusätzliche ~ 3 Sekunden mit Strom versorgen. Kann ich einen Kondensator parallel zum Uno verwenden, um die zusätzlichen 3 Sekunden Strom zu erhalten, sobald der Motor ausgeschaltet ist? Wie würde ich die Kapazität bestimmen? Sollte die Kappe vor dem Volt platziert werden. Regler (dh direkt am Auto 12V) oder nach Volt. Regulierung (über die geregelten 5V)? Würde ich dazu ein paar Dioden brauchen? Ich möchte den Uno nicht in den ungeschalteten Stromkreis des Autos schalten, da es verschwenderisch erscheint, den Uno rund um die Uhr mit der Batterie zu betreiben, damit er bei ausgeschaltetem Motor für zusätzliche 3 Sekunden verwendet werden kann. Vielen Dank.

Verwenden Sie nicht den 12V 5V-Regler, der Arduino benötigt mindestens 7V in. Verwenden Sie stattdessen direkt die 12V der Batterie. $\rightarrow$

Der Wert des Kondensators hängt vom Stromverbrauch des Arduino ab. Die Arduino-Webseite sagt nicht, was der Uno verbraucht, daher kann man nicht sofort sagen, welchen Kondensatorwert er benötigt. In jedem Fall ist es nicht für geringen Stromverbrauch ausgelegt. Ich habe im Datenblatt nach dem Spannungsregler gesucht, und dieser verbraucht bereits 6mA. Auf dem Schaltplan sind zwei Mikrocontroller zu sehen: ein ATMega16U2 mit 16 MHz und ein AtMega328P mit ebenfalls 16 MHz. Ersterer kann bis zu 21 mA verbrauchen, letzterer sagt 9 mA bei 8 MHz, also ist es ungefährlich, 18 mA bei 16 MHz zu sagen. Wir haben bereits 45mA, runden wir es für die anderen Komponenten auf 50mA auf.

Wenn ein Kondensator mit einem konstanten Strom entladen wird, dann

$\Delta V = \dfrac{I \cdot t}{C}$

Sie bei 12V beginnen, und das Arduino muss ein Minimum von 7 V, so = 5 V, ich war 50 mA und t = 3 s. Dann$\Delta V$

$C = \dfrac{I \cdot t}{\Delta V} = \dfrac{50mA \cdot 3s}{5V} = 30 000\mu F$

Das ist das Minimum, ich würde einen 47 000 F / 25V Kondensator wählen. Fügen Sie eine Erkennung für das Ausschalten hinzu, damit Sie alle unnötigen Ausgänge ausschalten können, die auch Strom verbrauchen können, z. B. ein Relais. $\mu$

Wenn Sie genau wissen möchten, wie viel Strom verbraucht wird, schalten Sie einen 1 Widerstand in Reihe mit dem Netzteil und messen Sie den Spannungsabfall. Ein Abfall von 50 mV bedeutet einen Verbrauch von 50 mA.$\Omega$

Fügen Sie außerdem einen TVS (Transient Voltage Suppressor) am Stromeingang des Arduino hinzu. Die 12V eines Autos sind extrem verschmutzt.

$\Omega$

Eine Alternative zur Verwendung eines Kondensators ist der Anschluss an die permanente Stromversorgung, aber die Verwendung eines Timers zum Ausschalten oder Trennen nach einer geeigneten Verzögerung.

Die Schaltung kann so angeordnet werden, dass sie den Arduino über die geschaltete Schaltung beim nächsten Einschalten mit Strom versorgt.

Die Stromaufnahme im ausgeschalteten Zustand kann im Wesentlichen Null sein.

Wenn die Stromversorgung eingeschaltet ist, kann die Versorgung des Arduino je nach Bedarf über eine geschaltete oder eine permanente Versorgung erfolgen.

Wie Clabacchio feststellt, ist bei Verwendung eines Kondensators die Haltezeit =

t = C x V / I oder
C = tx I / V

Wobei t = Haltezeit. V = zulässiger Spannungsabfall und C = Kapazität in Farad.

zB für 3 Sekunden, 50 mA, 5 Volt Statik erlauben

C = tx I / V = ​​3 × 0,05 / 5 = 0,03F = 30 mF = 30.000 uF.

Sie können einen Kondensator verwenden, aber Sie benötigen einen ziemlich großen, je nachdem, wie viel Ihr Arduino verbraucht. 3 Sekunden bei - sagen wir - 25 mA sind 75 mC (Q = I * t), die bei 12 V in einem 6,25 mF Kondensator gespeichert sind.

Das Problem ist, dass die Spannung linear abnimmt, wenn Sie einen konstanten Strom ableiten, und Ihr Arduino unter einer bestimmten Spannung abschaltet. Wenn Sie den Kondensator vor den Spannungsregler stellen, wird mehr Ladung für denselben Kapazitätswert gespeichert, und - was noch wichtiger ist - der Regler ermöglicht einen breiteren Spannungsbereich, sodass Sie den Kondensator besser nutzen können.

Da der Arduino eine Versorgung von 7-12 V akzeptiert, haben Sie einen Bereich von 5 V, in dem der Kondensator entladen wird. Auch hier bedeuten 75 mC über 5 V 15 mF. Mit einem Kondensator von 20 mF sollten Sie also in der Lage sein, ihn am Leben zu erhalten.

Hinweis: Ich weiß nicht, was Ihr Arduino tun soll, also die Leistung, die es verbraucht; Dimensionieren Sie Ihren Kondensator entsprechend.

Zum Anschließen würde ich einen Widerstand und eine Diode auf der Seite der Feuerzeugbuchse vorschlagen, um ein zu schnelles Aufladen des Kondensators und eine Entladung in Richtung der Feuerzeugbuchse zu vermeiden.

Zusammenfassend ist also, wenn ich der durchschnittliche Strom bin, der von Ihrem Arduino absorbiert wird, 7-12 V sein Versorgungsspannungsbereich, die minimale Kondensatorgröße, die Sie benötigen, ungefähr: