Quero executar um microcontrolador de um lipo 1S através de um regulador linear de 3V. Eu preciso medir a voltagem da bateria no entanto. O problema com o uso de um divisor de tensão é que ela descarregaria a bateria ao longo do tempo, o que pode ou não ter um circuito de proteção embutido. Como o AVR que estou usando tem uma impedância de entrada recomendada não superior a 10K, não consigo divisor muito grande também.
Alguém pode sugerir uma solução que me permita monitorar essa tensão sem matar uma bateria desprotegida por alguns meses? O circuito pode entrar no modo de suspensão profunda por um período prolongado, o que significa que uma solução de divisor de tensão consumiria mais energia.
Acabei usando a solução de Hanno e Andy. Obrigado por toda a entrada. Infelizmente, só posso escolher uma resposta.
Quando você precisa descobrir apenas quando a bateria está descarregada (ou avisar um pouco antes disso), não é necessário medir diretamente a voltagem. A tensão de saída do regulador cairá abaixo de 3V antes que a bateria atinja sua tensão mínima. Então você pode medir a tensão de alimentação do micro controlador.
Dependendo de suas capacidades reais, você pode fazer isso sem usar um divisor de tensão. Por exemplo, consulte a folha de dados ADC para um PIC12F1822 (na página 141):
O PIC possui uma referência de tensão interna e pode medir seu valor (o 'buffer FVR' que entra no multiplexador). Mas também pode usar a tensão de alimentação como referência para medições ADC (o seletor ADPREF na parte superior).
Dado isso, pode-se simplesmente medir a referência de tensão em relação à tensão de alimentação e obter a tensão de alimentação como resultado. No caso do 12F1822, a referência interna é 2.048V e o ADC possui resolução de 10 bits. Portanto, quando a tensão de alimentação cai abaixo de 3,0V, o resultado da ADC é superior a 699:
Observe que uma tensão de alimentação mais baixa significa resultados mais altos de ADC, pois a tensão de entrada e a referência são trocadas da maneira usual. Você pode converter esta fórmula para descobrir a tensão de alimentação real, considerando o resultado da ADC.
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Você realmente precisa do regulador linear? A execução do µC com a tensão total da bateria facilitará muito as coisas. Além disso, o regulador e o µC sempre consumirão energia, mesmo nos modos de economia de energia, consumindo continuamente a bateria. Dê uma olhada nas folhas de dados e lembre-se disso.
Como a entrada ADC (de um ADC comum de amostra e retenção, como a de um AVR µC) só diminui a corrente ao realmente amostrar um valor, a impedância de entrada baixa transitória pode ser compensada simplesmente adicionando um capacitor:
simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab
Obviamente, a frequência máxima de amostragem será limitada dessa maneira, pois o capacitor precisará de tempo para recarregar o resistor grande antes que a próxima amostragem seja concluída, mas presumo que você não esteja medindo mais do que, digamos, uma vez por segundo de qualquer maneira.
O tempo necessário para recarregar o capacitor pode ser ajustado variando sua capacidade e / ou R1. R1 maior = menor "perda" de energia + menor valor máx. frequência de amostragem. Capacidade menor será cobrada mais rapidamente por um determinado resistor e assim por diante.
Você deseja maximizar o valor de R1 e, em seguida, pode precisar minimizar o valor de C1 para obter a frequência de amostragem desejada.
A capacidade mínima depende da quantidade de carga que o ADC consumirá para uma amostra, que por sua vez é determinada pela capacidade do buffer de amostra do ADC. Para dispositivos AVR, lembro que esse valor está especificado na folha de dados. Para outros µCs, não sei dizer, mas o 1µF no diagrama provavelmente será mais do que suficiente em qualquer caso e pode ser reduzido por um fator de 10 ou mais. As especificações do ADC dirão.
Editar:
Encontrei isso na folha de dados da Atmel para o ATmega1284p. O capacitor do buffer S&H é especificado para 14 pico- varads, portanto, um par de nano- varads para C1 deve ser suficiente.
Veja, por exemplo, a discussão aqui .
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