Потребляемая Мощность Arduino

Я соединяю Arduino Uno вместе с модулем Bluetooth HC-05 и схемой датчиков.

Ниже показаны условия схемы, а также схема.

Что касается питания системы, я планирую использовать 9-вольтовую батарею(550 ампер) для подключения к Arduino, которая потребляет 45 мА, и схему датчика, которая в общей сложности занимает 28 мА. Я рассчитал, что общий срок службы одной из батарей составит 7,53 часа по (550/(28+45)). Может ли кто-нибудь помочь мне с общей мощностью, потребляемой системой?

ОБНОВЛЕНИЕ: Я прочитал в паспорте данных датчика, что есть два параметра, которые определяют мощность нагревателя, а также потребление датчика. Мощность нагревателя составляет около 140 МВт, а датчик потребляет около 10 МВт. Я считаю, что Arduino будет потреблять 405 МВт из-за (9 вольт * 45 мА), а модуль Bluetooth будет потреблять 26,5 МВт из-за (3,3 вольта * 8). Таким образом, общая потребляемая мощность составляет 571,5 МВт. Это правильно??? Также сможет ли 9-вольтовая батарея поддерживать общую мощность?

, 👍2

Обсуждение

"550 ампер` - Что это значит? Ток короткого замыкания? Должно быть, это какой-то автомобильный аккумулятор, @KIIV


1 ответ

1

Ваши расчеты не совсем верны. Я не проверял данные, которые вы предоставили, поэтому я просто использую цифры, которые вы указали.

Arduino выдает 45 мА при 5 В. Датчик имеет мощность 150 МВт и питается от 5 В, что означает ток 30 мА. Модуль Bluetooth получает 8 мА (вы действительно уверены? это кажется слишком низким) @3,3 В.

Теперь батарея дает вам 9 В. Поэтому вам нужно преобразовать их в соответствующие напряжения (5 В и 3,3 В), требуемые устройствами.

У вас есть в основном два варианта:

  • вы используете линейный регулятор
  • вы используете переключающий регулятор

(Пожалуйста, обратите внимание, что если вы используете регуляторы, уже присутствующие на плате UNO - 1117 и LP2985, - вы будете использовать первый подход)

В линейном случае регулятор снизит напряжение, рассеивая избыточную мощность за счет тепла. В этом случае вам нужно будет суммировать токи:

Общий ток = 45 мА + 30 мА + 8 мА = 83 мА. Пожалуйста, обратите внимание, что при использовании батареи 9 В регулятор 5 В должен будет рассеивать (9-5) * 83 мА = 332 МВт мощности (или немного меньше, если регулятор 3,3 В напрямую подключается к батарее 9 В).

Теперь, согласно первой таблице данных, на которую я наткнулся в Google, емкость аккумулятора такого типа составляет 10 мА, но при 100 мА он теряет около 40%. На самом деле, батареи, как правило, служат меньше, когда ток увеличивается (если вы удвоите ток, вы получите меньше половины времени).

Учитывая, что при 83мА потеря составляет всего 30%, ваша батарея прослужит чуть более 4 с половиной часов (550 мАч*70%/83 мА).

Теперь, если вы используете коммутационный регулятор, чтобы получить 5 В от 9 В (а затем линейный, чтобы получить 3,3 В), вам придется генерировать 83 мА при 5 В. Это означает, что, учитывая КПД 85%, ваша батарея должна будет обеспечивать примерно 54 мА (83мА*5 В/9 В/85%).

Согласно спецификации батареи, этот более низкий ток уменьшает ухудшение емкости примерно до 25%. Следовательно, общее время безотказной работы составляет 7 с половиной часов (550 мАч*75%/54 мА).

Если вы поставите второй регулятор переключения, чтобы получить 3,3 В, у вас будет - 75 мА при 5 В, что при эффективности 85% составит 49 мА - 8 мА при 3,3 В и с более низкой эффективностью из-за очень низкого тока (скажем, 75%) становятся 4,4 мА

Общий ток от батареи: 53,4 мА (что можно считать равным случаю только с одним переключающим преобразователем.

И последнее замечание: пожалуйста, учтите, что датчик нагрева, подобный тому, который у вас есть, не предназначен для устройств с батарейным питанием, так как большая мощность превращается в тепло. Если вы хотите разработать настоящий датчик с батарейным питанием, вам потребуется решение с более низким энергопотреблением как для микроконтроллера (и платы), так и для датчика

,
Смотрите также: