Memberdayakan Arduino Uno dari pin 5V, apa sebenarnya rentang tegangan / toleransi?

11

Saya ingin memotong regulator onboard dan menggunakan pin 5V untuk memberi makan Arduino dengan eksternal, sumber yang diatur.

Semua orang terus mengatakan 5V yang diatur , tetapi seberapa tepat regulasi itu harus tepat? Bisakah Anda menyatakan rentang tegangan dan apa yang membuat Anda berpikir begitu?

10 cara untuk menghancurkan Arduino, Metode # 5: Terapkan> 5V ke Pin Konektor 5V menyebutkan "menerapkan lebih dari 6V", adakah yang bisa menjelaskan bagaimana cara menghitungnya?

Apakah ada lonjakan yang lebih tinggi yang bisa ditangani arduino untuk waktu yang singkat? Kekhawatiran saya adalah bahwa undian saat ini dari Arduino mungkin berada di bawah 60mA (tepat setelah menyalakan dan sebelum program initilizes dan mulai berjalan), yang merupakan undian terendah di mana sumber saya menjamin peraturan 5V --- ketika dibongkar itu mengeluarkan 6.5V. Bagaimana saya bisa menyelesaikan ini lebih baik daripada menempatkan beban dummy 60mA antara regulator dan Arduino itu sendiri?

arduino-uno power voltage-level voltage-protection jiz
sumber
Ditto di rugged-circuits.com/10-ways-to-destroy-an-arduino - Satu hal yang tidak saya lihat dalam pertanyaan Anda adalah mengapa Anda ingin memintas regulator internal? Itu bisa membantu memandu jawaban yang lebih spesifik.
SDsolar

Jawaban:

9

Sayangnya tidak ada satu jawaban "jelas" untuk semua yang Anda tanyakan.

Ada beberapa batasan keras, yang bisa Anda dapatkan dari lembar data chip utama:

Tegangan Pengoperasian: 1.8 - 5.5V

Tapi itu bukan keseluruhan cerita. Tegangan minimum tergantung pada kecepatan clock chip, seperti yang ditunjukkan dalam grafik ini:

masukkan deskripsi gambar di sini

Tapi tunggu, masih ada lagi. Arduino juga mengandung regulator 3.3V yang diumpankan dari suplai 5V. Itu akan memiliki tegangan minimum di atas 3.3V yang diperlukan untuk mempertahankan output 3.3V. Jadi jika Anda ingin menggunakan regulator 3.3V maka, menurut datasheet untuk regulator ( LP2985-33DVBR):

3 Keterangan
Regulator low noise linear (LDO) LP2985-N menghasilkan arus keluaran hingga 150mA dan hanya membutuhkan tegangan putus input 300mV dari input ke output.

Jadi minimal 3,3 + 0,3V, atau 3,6V.

Itu memberi Anda rentang yang dapat digunakan, mengizinkan frekuensi clock, dari 3.6V ke 5.5V .

Bagaimana cara melindungi Arduino dari lonjakan power-on seperti yang Anda jelaskan - Anda bisa:

  • Tambahkan peraturan ekstra Anda sendiri dalam bentuk dioda 5.1ener zener .
  • Tambahkan beban tiruan yang Arduino dapat beralih dari sirkuit setelah boot
  • Ubah sumber Anda menjadi sesuatu dengan regulasi yang lebih baik
  • Abaikan saja - peraturan bahkan dengan beban ringan akan jauh lebih baik daripada sirkuit terbuka. Tambahkan resistor di seluruh pasokan Anda yang akan menarik jauh lebih sedikit dari 60mA dan mengukur tegangan. Lihat seberapa buruk regulasi pada beban rendah.
Majenko
sumber
Saya lebih khawatir tentang batas atas daripada underpowering, tapi itu pemikiran yang menarik, saya biasanya tidak berharap bahwa tegangan rendah juga bisa merusak barang.
jediz
1
Menurut datasheet maksimum absolut adalah 6V - di atas itu dan Anda akan membunuhnya. Maksimal "aman" adalah 5.5V, di atas itu mereka tidak menjamin itu akan tetap bekerja dengan andal untuk periode waktu yang berkelanjutan.
Majenko
1
Tergantung pada apa lagi mereka terhubung. Secara umum Anda hanya mendapatkan masalah stabilitas. Namun, dalam beberapa situasi, seperti ketika Anda memiliki sinyal 5V yang dimasukkan ke dalam chip yang kekurangan daya, Anda mungkin mendapatkan kerusakan fisik karena kelebihan tegangan pada input.
Majenko
1
Tegangan terlalu rendah dapat membuat pengontrol mikro menjadi cokelat dan melakukan hal-hal lucu. Mungkin melompat ke mana saja dalam kode. Jadi secara teoritis dapat mengatur pin yang dimaksudkan sebagai input, output, dan menyebabkan kerusakan seperti itu. Padahal ATMega di Arduino memiliki deteksi berwarna kecoklatan. Jadi, kecuali Anda menonaktifkannya secara khusus, ini bukan masalah.
Gerben
1
Anda ingin polaritas terbalik zener melintasi suplai dengan resistor kecil secara seri antara suplai dan zener (Arduino ditenagai dari gabungan antara keduanya). Resistor adalah untuk membatasi arus melalui zener dan menjatuhkan tegangan antara tegangan suplai dan tegangan zener. electronics-tutorials.ws/diode/diode_7.html
Majenko
1

6.5V terlalu banyak. Saya telah memiliki chip ATtiny yang tampaknya berjalan dengan baik setelah menerapkan 8V untuk itu. Tetapi bagaimana saya bisa yakin bahwa itu baik-baik saja? Ada begitu banyak bagian dalam chip die yang dapat rusak.

Ada beberapa regulator voltase rusak yang dilaporkan, saat menerapkan 5V ke pin 5V dari Arduino Uno. Dioda terbalik di dalam regulator tegangan mungkin tidak mengikuti arus puncak yang besar. Dalam beberapa proyek saya, saya menyalakan Arduino melalui pin 5V. Saya telah menambahkan 1N4007 dioda ekstra dari 5V ke VIN, untuk menghemat regulator tegangan, dan daya 5V saya tidak terlalu kuat.

Saya juga tidak menerapkan 5V itu saat sedang aktif. Itu dari konverter DC / DC yang merupakan bagian dari proyek. Jadi ketika saya menyalakan power, 5V menaikkan tidak terlalu cepat, dan tidak ada puncak arus yang tinggi.

Saat menerapkan 5V ke pin 5V, arus dapat mengalir ke komputer melalui kabel usb. Polifuse 500mA pada papan Arduino akan mencegah sebagian besar masalah, tetapi dapat merusak komputer. Ketika saya mematikan komputer saya dengan proyek yang terhubung, saya memang melihat peningkatan arus ke proyek saya. Komputer saya untungnya tidak rusak (belum).

Mencatat
sumber
1

Sebagian besar persediaan 5V yang layak (mis. Pengisi daya USB) berada dalam 5% dari 5V. Saya menggunakan ini sepanjang waktu untuk memberi daya langsung ke pin 5V. Tidak pernah ada masalah dengan ini. Saya tidak menggunakan persediaan di luar 5% untuk ini. Periksa dengan multimeter Anda terlebih dahulu.

pengguna400344
sumber
1

Anda tidak mengatakan mengapa Anda menginginkan informasi ini, tetapi ada orang lain yang mencoba melakukan hal serupa. (Dimulai dengan TIDAK menghancurkan Arduino mereka)

Misalnya, di akhir artikel

10 Cara Menghancurkan Arduino

adalah referensi (tautan rusak dalam artikel) ke

Ruggeduino

yang mungkin lebih cocok dengan kebutuhan Anda.

Berikut petikan spesifikasinya:

masukkan deskripsi gambar di sini

SDsolar
sumber