Hola,
Como sabéis en el foro de la web antigua comenzamos un hilo sobre bajo consumo en arduino. Yo sigo estando bastante interesado en el tema, así que seria interesante continuar en la nueva web aportando información sobre el tema.
Durante este tiempo he analizado el consumo de un arduino Pro Mini y de un microcontrolador ATMEGA-328P. A continuación hay un cuadro resumen con los diferentes arduinos que he probado y su consumo con varios skecht y librerías de bajo consumo, todo ello alimentado con 4 pilas AA (6V).
De todo ello la conclusion que saco es que para reducir el consumo al máximo lo mejor es utilizar un microcontrolador solamente y en el skech incluir la librería de bajo consumo JeeLib.
Ahora el problema que se me plantea es como alimentar el microcontrolador Atmega328P. Para las medidas de consumo he utilizado 6 V, pero según las recomendaciones esto es excesivo para el micro, así que necesitaría un regulador de tensión.
A continuación reproduzco un correo que le mandé a Antonio con toda la información sobre reguladores de tensión que he ido consiguiendo de diferentes fuentes, así como su respuesta.
Si alguien tiene experiencia con reguladores de tensión de bajo consumo (“ultra low quiescence”), o sobre reducción de consumo en arduino en general, estaría bien que la compartiera.
Saludos, Javier.
*Hola Antonio,
Soy Javier, hemos coincididos varias veces en las quedadas de hacklab. Te escribo a tu correo dado que cerraron la web antigua donde estaba el hilo sobre bajo consumo en arduino del foro, y no sé si te has dado de alta en la nueva web, por lo que no he comenzado un nuevo hilo sobre el tema.
Siguiendo tu consejo compré un microcontrolador y he sido capaz de programarlo. El consumo que tiene cuando está “hibernando” es muy bajo, sobre unos 15 microA, lo que está muy bien. te adjunto una foto para que veas el montaje en funcionamiento.
Ahora el tema que me traigo entre manos es como alimentarlo, ya que en las pruebas utilice 4 pilas (6 V) y esto es demasiado según las recomendaciones para el micro ATMGA 328P, así que necesito un regulador de tensión para poder tener funcionando el sistema durante semanas sin riesgo de quemarlo. El más común que encuentro es un 7805, que según dice todo el mundo consume mucho al ser un “regulador lineal”. Buscando en internet he encontrado que hablan de reguladores "ultra low
quiescent" que consumen cuando el circuito no esta activo unos 2 microA, pero según dicen son “superficiales” (no sé que quiere decir esto), también he encontrado información sobre tipo R78E que son “reguladores conmutados” (tampoco sé que quiere decir). Incluso en youtube (https://www.youtube.com/watch?v=pLE4Hpk1XHw) hay un vídeo donde alimentan un arduino pro mini con una pila de 1,5V y utilizan un “convertidor” NCP1402, por lo que entiendo con este “convertidor” no reducen el voltaje sino que lo incrementan.*
Te escribo porque estoy un poco liado, y me gustaría si me puedes consejar sobre el tema. Lo que necesito, no sé si será posible, es un regulador que me permita alimentar el microprocesador (y otros
componentes que añada como sensor de temperatura) a partir de 4 pilas (6V) sin riesgo de que se queme el sistema. Así que tendría que pasar el voltaje a 5v, y que no consumiera el regulador cuanto es sistema está en modo “bajo consumo”. O si es posible usar menos pilas y el “convertidor” que comentan en youtube. Y que el encapsulado permita que lo pueda insertar en una protoboard o un PCB “normal”.*
Si me puedes aconsejar algún modelo que pueda utilizar o alguna web donde pueda buscar una información clara y fácil para gente sin mucho conocimiento te lo agradecería.
Gracias de antemano.
Un saludo
Javier
Hola Javier,
Si que estoy registrado en el nuevo foro, y aunque estoy suscrito y me llegan por mail los comentarios no comento mucho porque apenas me queda tiempo con el trabajo (por eso hace tiempo que no me escapo a ninguna actividad del hacklab). Así que haces bien en escribirme por aquí, aunque también deberíamos ponerlo por la lista de correo ya que seguro que también te podrán ayudar otros compañeros que saben de esto mas que yo, y sobre todo le valdrá de ayuda a otras
personas que tengan la misma duda.
Los reguladores de las familias 78XX y 79XX no son muy recomendables para este tipo de aplicaciones como me comentas, están mas pensado para sistemas alimentados y suministro de potencia mayor (piensa en amplificadores, sistemas de transmisión, y en general cualquier circuito
que consuma bastante y que este alimentado a la red eléctrica mediante transformador). La familia 78XX da salidas con voltajes positivos y la familia 79XX voltajes negativos. En ambos el XX indica el voltaje de salida.
Con respecto a lo de Circuitos integrados “superficiales” imagino que refiere a circuitos integrados de
montaje en superficie [1] (SMD o SMT). Estos son los circuitos que no tienen patillas largas y que se montan en las placas de circuito soldados en la misma cara sin que haya que hacer agujeros para pasar las patillas. Estos circuitos tienen muchas ventajas (menor coste, menor tamaño, mayor velocidades, mejor comportamiento frente a interferencias electromagnéticas, …) y solo una desventaja para la electrónica de aficionado y es que son mas “difíciles” de trabajar ya que no puedes pincharlos en una protoboard y empezar a trastear. Yo cuando he tenido que probar alguno me he hecho una plaquita convertidora donde lo soldaba y le ponía patillas a alguno de los encapsulados estándar que si que inserta perfectamente en una proto. Algo como esto [2] pero en plan casero.En cualquier caso yo te sugeriría que usaras este tipo de encapsulados para los reguladores ya que todo son ventajas para el tipo de proyecto que quieres y el consumo del mismo.
En cuanto a lo de reguladores conmutados es simplemente una tecnología de fabricación. Muy a groso modo, tienen “interruptores” internos (transistores) con los que trocean la alimentación de entrada y después jugando con la frecuencia de conmutación de esos transistores y otra electrónica adicional consiguen una tensión estable a la salida. No debe preocuparte como consiga la tensión de salida los CI pero si que te suene porque tecnicas similares se utilizan mucho en electrónica como por ejemplo con las salidas PWM de los arduinos y la instrucción analogwrite().Dentro de este tipo de reguladores los hay reductores (que reducen la tensión, ej de 12Vdc a 5Vdc) y los hay elevadores (que incrementan la tensión, pej 3Vdc a 5Vdc). De ese tipo es la familia NCP1402 como el que monta el del vídeo. Aunque estos reguladores suelen necesitar mas elementos externos para funcionar (pequeñas bobinas). Los esquemas de ejemplo de uso siembre vienen en las hojas de características del componente.
La verdad es que no soy ningún experto en el tema pero mis recomendaciones irían por aquí:Si
optas por un micro utiliza uno que se alimente al voltaje mas bajo posible. Si es a 3,3Vdc mejor que a 5Vdc ya que todo son ventajas de cara al consumo. Idem para los sensores.Separa la alimentación del micro de la de los sensores y controla la alimentación de todos lo superfluo (cuando se esta dormido) desde el micro (muchas veces se puede realizar mediante un transistor que alimente o no todos los sensores solo cuando el microcontrolador esta despierto). Esto quizás te obliga a dejar cierto tiempo cuando el micro se despierte para que los sensores se alimenten y estabilicen su señal de salida. pero sera irrisorio y mas aun comparados con los tiempos del micro dormido.Utiliza componentes SMD siempre que puedas He realizado una búsqueda rápida en la gran G de “ultra low quiescent” y me aparecen esta familia de TI [3] con unos consumos muy reducidos cuando hay poca demanda a la salida (caso del microcontrolador dormido si cortas a alimentación de todos los sensores).Utiliza convertidores elevadores como el del vídeo si quieres alimentar desde 1 o dos pilas y “escurrirlas” al máximo.
Yo suelo comprar en RS. Te dejo una búsqueda de convertidores Dc-Dc [4] donde puedes ir mirando el que mas te interese en base a estos consejos. Puedes ir filtrando según distintos parámetros y sobre todo, mira siempre en las hojas de características ya que ahí tienes toda la información. Cualquier parámetro que no entiendas dímelo y mirare a ver si yo lo entiendo y puedo explicártelo.
Espero que te ayude en algo esta parrafada.Un saludo y a ver si consigo acercarme a alguna de las reuniones y comentamos en persona.
PD.
Si te parece crea un nuevo hilo en el foro nuevo y copia estos correos para que puedan añadir y corregir otros compañeros del hacklab que sepan mas que yo del tema.
[1] http://es.wikipedia.org/wiki/Tecnología_de_montaje_superficial
[2] http://www.ebay.es/itm/Surface-mount-SOIC8-to-0-1-DIL-Adaptor-Adapter-Converter-for-Breadboard-/201199692264[3] http://www.ti.com/product/lm2936
[4] http://es.rs-online.com/web/c/semiconductores/circuitos-integrados-de-control-de-alimentacion/convertidores-dc-dc/?applied-dimensions=4294546212,4294470706&esid=cl_4294967294,cl_4294473773,cl_4294548281,cl_4294473946,cl_4294473947,cl_4294474178,cl_4294548092,cl_4294473945&m=1
, felicidades!me lo marco como favorito para seguirlo,