Tipus d'alimentació

Sabem que el robot funciona a una tensió de 5V. Les nostres bateries de tipus LiPo funcionen a un voltatge de 3,7V, per tant, podem dissenyar dos tipus de circuits per aconseguir l'alimentació de 5V.

La primera opció és el circuit amb dues bateries LiPo i un regulador de tensió 7805 i la segona opció es el circuit amb una bateria LiPo i un regulador de tensió Step-up.

Circuit amb dues bateries LiPo i un regulador de tensió 7805

Per a aquest circuit s’utilitzen dues bateries LiPo, les quals tenen una tensió de 3,7 v, com que nosaltres necessitem una sortida de 5 volts, n’utilitzem dues i amb el regulador de tensió fem que tinguin una sortida de 5 volts.

El regulador que utilitzem un regulador 7805. Que té un preu de 1,60 €.

Suposant que les bateries estan en serie la tensió total seria de 7,4 volts.

En la següent fotografia es pot observar un exemple de placa per a generar els 5V.

És important saber quin consum tindran les bateries per veure quin dels dos sistemes és més eficient. Per a comprovar-ho em fet un seguit de càlculs per a saber a quina intensitat funcionen les bateries. Si posem com a ex emple que la potencia final es de 5 w, vol dir que la intensitat del circuit es d’1 amper (I=(P/V)=(5v/5W)=1A) . En aquest cas i suposant que el rendiment del regulador de tensió és del 90 %, voldria dir que les bateries només necessitarien 750 mA de intensitat.

Circuit amb una bateria LiPo i un regulador de tensió Step-Up

Per al segon tipus de circuit necessitem una bateria LiPo i un regulador de tensió Step-Up. La funció d'aquest regulador és pujar el voltage del circuit de 3,7 a 5 volts. Per tant la intensitat que necessita també variarà.

Per a regular la tensió utilitzar em una placa Pololu Adjustable Boost regulator 2.5-9.5 V.
Aquesta té un preu de 11,95€ i pot regular la tensió de 2 a 12 volts.

En la següent fotografia es pot observar la placa per a generar els 5V.

Les mides de la placa són de 10,16 x 17,78 x 4 mm.

Ajust de la tensió de sortida

La tensió de sortida es pot ajustar amb un metre i una càrrega lleugera (per exemple, una resistència de 1k). Girant el potenciòmetre en sentit horari augmenta la tensió de sortida. La tensió de sortida es pot veure afectada per un tornavís tocar el potenciòmetre, de manera que la mesura de la producció hauria de fer-se sense res de tocar el potenciòmetre. El potenciòmetre no té límits físics, el que significa que els eixugaparabrises es pot girar 360 graus i en una regió no vàlid en el qual s'estableix la tensió de sortida de 2,5 V (per al V 2,5-9,5 V i 4 V a 25 V versions ). El voltatge d'entrada no ha de superar la tensió de sortida, per la qual cosa es recomana ajustar la tensió de sortida amb la tensió d'entrada del sistema al voltant de 2,5 V.

De la mateixa manera que en el circuit anterior, també fem els mateixos càlculs per a veure el consum de la bateria.Com en el cas anterior, si posem com a exemple que la potencia final es de 5 w, vol dir que la intensitat del circuit es d’1 amper. Sabem que le regulador de tensió step-up té un rendiment del 55-65%, voldria dir que la bateria consumirà 2,25A, això és un consum molt més elevat que en el primer cas.

Conclusions

Tenim en compte que el segon métode d'alimentació és més car i consumeix més energia, per tant la seva durada sense canviar la bateria és molt menor que la del primer métode. Però sabem que el nostre circuit es fa en aproximadament uns 10 segons, això significa que no necessitem que el robot funcioni molta estona, sinò que l'unic que necessitem és que funcioni poca estona i molt ràpidament. Per tant creiem que la millor manera per a alimentar el robot es amb el regulador de tensió Step-Up.