Usando arduino como voltímetro, ¿drenaje de corriente con un divisor de voltaje?

Estoy tratando de leer el voltaje de una batería LiPo 3S 11.1v con un arduino, para que pueda monitorear el nivel de la batería e informar cuando el voltaje esté bajo. La forma más fácil que he visto de hacer esto es con un divisor de voltaje. He visto toneladas de publicaciones de "no usar divisores de voltaje" a lo largo de los años, todo por varias razones. Mi preocupación es la pérdida de energía perdida por el calor que podría consumir el divisor de voltaje.

Si tengo un circuito de baja corriente conectado, con un divisor de voltaje para reducir el voltaje al rango que el arduino puede leer a través del pin de referencia de voltaje, ¿cuánta corriente utilizará/desperdiciará ese circuito divisor? ¿Hay alguna manera de estimar eso, sin construir el circuito y probarlo? Esto va en un dispositivo que funcionará a largo plazo, y odiaría reducir un gran porcentaje del tiempo de ejecución solo para monitorear el voltaje.

¿Hay una forma mejor/más eficiente de leer el voltaje de un lipo de 11.1v en un arduino de 5v sin usar un divisor de voltaje?

Respuestas (3)

Use un mosfet de canal P para habilitar su divisor solo cuando lo necesite (tenga un pullup débil a la batería + para volver a apagarlo y un canal N para bajar su puerta para encenderlo)

Así es como se hace comúnmente en otros circuitos de monitoreo de batería, ya que no es como si el voltaje de la batería cambiara tanto en, digamos, 10 segundos.

Hay otros enfoques cuando tienes el control del silicio en un chip, pero para el usuario general, este suele ser un buen compromiso.

Un divisor de voltaje está bien, siempre que mantenga la corriente muy pequeña (como indicó). Una forma razonable de hacer esto es con un divisor de tensión de resistencias de gran valor (por ejemplo, 2 MEG y 1 MEG reducirán los 11,1 V a 3,7 V).

En la unión del divisor, querrá un búfer de algún tipo, como un seguidor de amplificador operacional para que el Arduino no absorba la corriente del suministro.

¿Esto ayuda o necesita más detalles?

Más detalles serían geniales: sé mucho por jugar con electrónica/arduino durante años, pero no tengo una sólida formación en electrónica. Como 'seguidor de amplificador operacional' es totalmente griego para mí. Básicamente, he aprendido las cosas que necesitaba aprender para hacer los proyectos que he hecho, pero fuera de eso, soy un novato.
@InfernusDoleo ¿Ha intentado conectar "seguidor de amplificador operacional" en su motor de búsqueda favorito?
Hice algunas búsquedas en Google y ahora entiendo qué son y cómo se usan. No es de mucha ayuda para encontrar un número de parte o uno que sea apropiado para lo que necesito. ¿Alguna sugerencia?
Hay un diagrama a la mitad de esta página: crazybutable.com/projects/stella/design Para esta aplicación, no necesita nada sofisticado. Un LM741 o LM358 está bien; casi cualquier cosa funcionará.
@bruja359. El LM741 no sería adecuado en un entorno Arduino de 5 V o 3,3 V, ya que necesita suministros +/-. LM358 estaría bien.
@JackCreasey. Ese es un buen punto. Un amplificador operacional de un solo riel sería lo mejor. Dicho esto, hice una simulación SPICE usando un 741 y funcionaría en este caso especial (dividiendo 11,1 entre 3). Ir mucho más bajo que esto se toparía con el riel inferior.
@bruja359. SPICE no va a emular correctamente el LM741 a voltajes bajos (caída). Como no puede conducir cerca del riel negativo, limita el voltaje en el A/D. Yendo más allá, el Arduino definitivamente no es ideal para esta aplicación de monitoreo. El OP debe usar un ATTiny85 o ATmega328P desnudo con la aplicación en una configuración de corriente extremadamente baja.

Solo use uno, pero decida cuándo tiene demasiada corriente de reposo.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

5mA probablemente esté bien con las baterías de tracción de montacargas, pero no en su iPhone. Si bien 5uA está bien en su iPhone, es posible que no lo esté en sus Airpods.

Por supuesto, con impedancias cada vez más altas será más difícil mantener una frecuencia de muestreo alta. El primero no necesitará ningún almacenamiento en búfer, pero el último necesitará un seguidor de voltaje de alta impedancia para no cambiar el voltaje al medirlo.

Si encuentra un mosfet mejor que BSS84, es posible que incluso obtenga menos fugas.

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