Sugerencias para el suministro de energía solar / LiPo de 3.3v para Arduino

Estoy construyendo varios sistemas Arduino + Xbee con propósitos ligeramente diferentes para monitorear varias cosas alrededor de mi hogar y propiedad. Algunos de estos son alimentados por línea, mientras que otros deben usar energía solar.

Existen muchos cargadores LiPo solares + CC, pero la mayoría emiten 5 VCC. Espero encontrar uno que emita 3.3 V CC, directamente en lugar de tener que usar un regulador lineal integrado y desperdiciar esa energía. Por supuesto, con la adición de una celda lo suficientemente grande, es poco probable que una caída de (digamos) 4v a 3.3v desperdicie mucho calor.

Creo que necesito alrededor de 250 mA para estar seguro, pero para ráfagas muy cortas. Cuando el Arduino está durmiendo junto con el Xbee, ni siquiera puedo medir su consumo actual con los tres medidores que tengo a mano. La mayor parte del consumo de corriente proviene de los requisitos de potencia de transmisión del Xbee de hasta 205 mA. El propio Arduino debería ser bastante constante, por lo que con el reloj de 8 MHz funcionando y un suministro nominal de 3,3 V, parece que el Arduino consumirá menos de 10 mA.

Mi sistema ideal tendría conexiones para una entrada de fuente solar, una entrada de CC (o USB) y tendría indicadores de los que pueda leer el estado, para que Arduino informe sobre su propio estado de suministro de energía.

Estoy asumiendo un LiPo de una sola celda aquí, o un paquete con balanceo interno de celdas. También suponga que estoy haciendo todas las cosas inteligentes (apagando los componentes no utilizados en el Arduino, ajustando la velocidad del reloj a su configuración más baja, durmiendo y despertando solo cuando hay algo interesante que hacer, y durmiendo el Xbee a menos que haya algo que transmitir .) Puedo calcular los requisitos de energía y dimensionar la energía solar/LiPo correctamente.

¿Cuáles son los requisitos actuales?
Mientras que sparkfun.com/products/11231 sparkfun powercell puede hacer lo que quieras (con una entrada de celda solar de 5v o 6v y una salida de 100mA 3.3v), creo que lo que quieres no es una necesidad común. Requerirían un regulador que suba Y baje, ya que el rango completo de la lipo es de 3.7 a 2.6v más o menos. Los reguladores de la bomba de carga a menudo funcionan para esto, pero la corriente está limitada a unos pocos 1 o 3 cientos de mA, cualquier cosa más que eso es relativamente costosa.
Mire los reguladores de voltaje buck-boost: disponibles prefabricados a un precio bastante bajo en eBay.com y otros sitios, o puede construir uno propio usando un IC regulador como el OnSemi MC34063 , disponible por menos de 20 centavos cada uno .
Agregué los requisitos actuales, que son 215 mA máx., pero me gustaría un margen de seguridad, así que 250 o 300 en total si es posible.
@MichaelGraff en ese caso, creo que lo mejor que se puede hacer es obtener circuitos reguladores de salida y carga lipo separados. Solo asegúrese de obtener uno que suba y baje, así como el bloqueo de voltaje. Alternativamente, puede diseñar el suyo propio.

Respuestas (4)

Entonces, para confirmar, desea un cargador LiPo + un regulador buck-boost a 3.3V (principalmente porque desea ser eficiente en el consumo de energía).

Así que tienes un montón de opciones. Si desea usar el cargador de batería Microchip que viene con los desbloqueos Sparkfun ( https://www.sparkfun.com/products/10217 ) o los desbloqueos Adafruit (), hay una tonelada de reguladores buck-boost que puede instalar la próxima etapa. Yo personalmente uso el TPS63031DSKT en uno de mis diseños, y estoy usando exactamente el mismo esquema que en la primera página de la hoja de datos ( http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps63031.pdf ). La curva de eficiencia es excelente para el rango de Iout que espera.

Sin embargo, si está comenzando desde cero, buscaría un PMIC que combine los dos como el LTC3558 de Linear ( http://www.linear.com/product/LTC3558 ). Eso realmente ayudará a reducir el espacio a bordo y el costo. Un chip realmente genial: todo lo que falta es un indicador de batería. Sé que MAXIM fabrica PMIC similares, pero no puedo encontrarlo ahora.

Adafruit puede tener lo que necesita y algo más. Aquí está el enlace https://www.adafruit.com/product/390 En realidad, no tiene rasguños que tiene exactamente lo que necesita. Conexiones DC Jack y Micro-USB

Puede usar lipo directamente con el pin de 3.3V del arduino, sin regulador, el ATMEGA328 puede funcionar con 2.7 a 5.5 V a 8 MHz.

Si todos sus chips pueden tomar 3.0-4.2V de manera segura, puede salir adelante sin un regulador y alimentar su proyecto directamente con un LiPo.