Encendido de Arduino + GSM con LiPo rider con una batería LiPo

El problema es que las especificaciones del LiPo Rider Pro afirman que puede proporcionar hasta 1A Max. Sin embargo, el escudo GSM necesita 2A (en tiempo pico), además de la potencia de arduino y los sensores (alrededor de 100 mA).

Intenté encender este sistema con un banco de energía de 2A pero no funcionó, ¡lo encendí con un adaptador de 12V, 2A y funciona bien! No podía entender por qué el powerbank no puede encenderlo aunque la corriente en ambos es de 2A.

También intenté conectar el escudo GSM directamente a la batería (que es 1C y debería proporcionar hasta 10 A, pero tampoco funcionó.

La pregunta principal es cómo encender el arduino con el escudo GSM usando la batería y el LiPo Rider, ¿necesito usar un condensador para el almacenamiento de energía a corto plazo? ¿Hay alguna manera de aumentar la corriente? ¿Cuál es la mejor manera de hacer esto?

Aquí hay una foto de mi circuito:

ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Ya intentaste poner un par de capacitores en el lado de Arduino de 5V? Pruebe con algún condensador paralelo, con un ESR bajo cerca del módulo GSM
en realidad, no he intentado agregar condensadores, intenté encender el escudo con la batería directamente, que puede proporcionar hasta 10 A pero con 3.7 V, pero no funcionó. ¿Qué valor de condensador sería apropiado?

Respuestas (4)

El problema clave es que su escudo GSM tiene su propio regulador incorporado (el enorme IC de 5 pines en la esquina superior derecha de su foto) y requiere VIN> 5V para proporcionar un 4.1V adecuadamente regulado al módulo GSM . Además, el propio Arduino requiere Vin> 6V para un funcionamiento adecuado.

Una manera fácil de cumplir con los dos requisitos anteriores es usar dos celdas LiPo en serie para suministrar 7.2 V al conector PWRIN ("9 V") del sistema, como se muestra a continuación:

Batería-Arduino-GSM-neonzeon

No estoy seguro de si su versión de LiPoRider se puede usar para cargar dos celdas en serie. Si no, busque una placa de control de carga que sí lo haga.

También podría hacer algunos movimientos para mejorar la duración de la batería de su placa Arduino.

Como nota al margen, un módulo GSM que se apagó tarda alrededor de 30 segundos en conectarse a una estación base; no lo olvide en sus estimaciones de duración de la batería.

Nota de seguridad: si elude el conector PWRIN conectando su LiPo directamente al VIN y luego conecta una fuente de alimentación externa al conector PWRIN, podría iniciar un incendio LiPo.

Por lo tanto, tenga cuidado y conecte el LiPos al conector de alimentación. (o use VIN pero coloque epoxi en el conector de alimentación / desuelde D1 para inutilizar el conector) Conectar los LiPos al conector PWRIN también le brinda protección de batería inversa debido al diodo D1 (vea el fragmento de Arduino a continuación), pero en el lado negativo D1 cae un 1V completo mientras el módulo GSM transmite.

Arduino-PWR-IN-neonzeonEsquema de la fuente de alimentación de Arduino

Me gustó su enfoque, ¿cómo se compararía este enfoque con agregar un convertidor elevador de CC-CC que tiene un voltaje de entrada de, digamos, 3.7 V y (voltaje de salida ajustable - salida 3A)?
Corriente promedio = Corriente en espera + (Ciclo de trabajo x Corriente activa) Esta importante ecuación le dice que en sistemas con un ciclo de trabajo bajo, la corriente en espera es el factor clave que determina la vida útil de la batería. Evitar los reguladores de refuerzo de CC-CC generalmente da como resultado una corriente de espera más baja y, por lo tanto, una vida útil más larga de la batería.

El problema principal es que si está tratando de ejecutarlo con un USB de 5 V, el cable y los reguladores agregarán mucha resistencia e inductancia, lo que ralentizará la capacidad de las fuentes (Lipo Rider) para generar corriente inmediatamente a su Arduino Mega. junta.

El ciclista de lipo probablemente no tenga suficiente corriente para generar, incluso si la tuviera

Aquí hay algunas opciones:
1) Tome algunas tapas y suéldelas lo más cerca posible de la entrada o del regulador lineal en la placa Arduino Mega . No enumeró su tablero, pero creo que es el mismo que se enumera aquí . Si su soldadura en condensadores electrolíticos, preste atención a la polaridad. Esto anulará la inductancia del cable USB proporcionando almacenamiento local. Es posible que esto no funcione porque el regulador solo puede generar 500 mA de todos modos (pero esto dependerá del tipo de placa que tenga que no haya incluido en la lista)

2) La placa Arduino Mega tiene un regulador MP2307 DC a DC. Debido a esto, tiene un rango de 7-12 V (dependiendo de dónde lo haya comprado) en la entrada J3. Esto regulará el voltaje del bus en la placa Arduino Mega a 5V con buena eficiencia. Sería mejor usar un paso de CC a CC y usar la entrada de 7V en la placa Arduino Mega. Aumentar el voltaje es una excelente manera de solucionar los problemas de resistencia (las compañías eléctricas lo hacen con líneas HVDC)

3) Es posible que pueda salirse con la suya con la configuración que tiene ahora si tuviera un USB realmente corto o un cable que tenga un calibre más grande. La especificación USB es de 500 mA, creo que hay cables no estándar que transportarán más corriente en el mercado.

4) Si le gusta piratear, puede cambiar las resistencias de retroalimentación en el regulador U1 DC a DC del lipo rider , que es un regulador de aumento isl97516 PWM y subirlo a 7V (o más) (y no usar la salida usb del Arduino ) y conéctelo a la entrada J3 en el Arduino. Busque el voltaje y cambie las resistencias de retroalimentación en el tablero, puede llegar al menos hasta 12V.

1- Estoy usando la placa principal de arduino Mega, agregar condensadores es una excelente opción, sí, ya que planeo encender el escudo GSM a través del pin VBAT directamente, no lo he intentado, pero pensé que podría haber una mejor solución más eficiente . 2: en realidad, la energía es una de las principales preocupaciones de este proyecto, ya que necesito encenderlo de forma remota durante algún tiempo. Creo que agregar este convertidor elevador agregará más requisitos de energía. 3: Creo que es por eso que cuando conecté mi powerbank 2A ​​no funcionó porque el USB 4: esa también sería una buena opción si las demás opciones no funcionaran.
Con los convertidores de CC a CC, no recibirá un gran golpe incluso mientras aumenta el voltaje. Sin embargo, para hacer ese tipo de análisis, necesita conocer el voltaje y las corrientes de los reguladores. Los DC son generalmente 90%+. Si tuviera un medidor, podría probar las configuraciones y medir la corriente. Los reguladores lineales son diferentes, sin embargo, si aumenta el voltaje, desperdicia la diferencia de voltaje multiplicada por la corriente.

Muchas hojas de datos de módulos GSM requieren mucha capacitancia para manejar las demandas de corriente de pulso de transmisión.

Yo colocaría 220 uF o más lo más cerca posible del módulo GSM. Obviamente, con un diseño correcto, puede manejar GSM con una celda LiPo aún más pequeña, pero los cables son cortos y los circuitos de alimentación están diseñados teniendo en cuenta los pulsos de corriente.

Su salida 1A no es suficiente para el módulo GSM sin alguna ayuda. Si el módulo GSM puede manejar una entrada de 3,5 a 4,5 V, posiblemente podría conectarlo directamente a la batería, pero deberá verificar la hoja de datos y posiblemente tenga que hacer cambios en el cableado.

EDITAR:
una hoja de datos de SIMCom 900 indica una conexión directa de la batería al módulo de 3,4 a 4,5 V, por lo que la conexión directa de la batería a un LiPo sería lo mejor para evitar el convertidor en el LiPo Rider en la ruta de suministro de radio.

Más EDITAR:
Sugiero omitir todos los reguladores entre el módulo SIM900 y la celda LiPo de la forma en que fue diseñado para ser utilizado. De esa manera, no se puede culpar a los reguladores por no poder pasar la corriente requerida o tener el margen requerido.

Correcto, pero los escudos celulares típicos de Arduino tienen su propio regulador de 4V a bordo que requiere su propia fuente de alimentación. (El conector de alimentación negro en la fotografía) Por lo tanto, necesita> 6 V (caída de 2 V) para alimentar correctamente el escudo GSM.
agregar un capacitor definitivamente es algo bueno, este regulador respondió por qué no funcionó tratar de conectar directamente la batería

Hace años construí un circuito similar, con un módulo gsm personalizado de sony ericsson y una batería recargable.

los principales problemas son la corriente de entrada mientras la radio está transmitiendo (carga máxima) y la impedancia de salida de la batería

tenga en cuenta que 2A puede ser promedio, no pico a plena carga

verifique cuidadosamente las especificaciones de la batería, el módulo de radio y cada regulador de voltaje (también a bordo)

y después... no confíes en las especificaciones: mide las corrientes

esto es más como un comentario que una respuesta, pero gracias por los consejos útiles
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