¿Cómo puedo alimentar mi Arduino?

¡En ModMyPi ofrecemos una gama de diferentes placas de micro-desarrollo, que todas requieren fuentes de alimentación ligeramente diferentes! Algunos son muy estrictos en su entrada requerida; por ejemplo, la última Raspberry Pi recomienda 5V @ 2A como mínimo para la estabilidad, pero algunos son más flexibles, el Arduino puede aceptar una gama de entradas de voltaje (6 – 20V), y regula esto al nivel deseado internamente en la placa. No sólo eso, las propias placas tienen diferentes puertos de entrada de energía, ¡y algunas pueden ser alimentadas en múltiples puntos de la placa! Tenemos un sencillo desglose de lo que requiere cada unidad. Puedes consultar los siguientes tutoriales sobre cómo alimentar mejor cada dispositivo:

¿Cómo alimento mi Raspberry Pi?

¿Cómo alimento mi Arduino?

¿Cómo alimento mi Beaglebone Black?

¿Cómo alimento mi Arduino?

¡Una bestia más complicada que la Raspberry Pi! A diferencia de la Pi, que establece unos requisitos exactos de alimentación, el Arduino es mucho más flexible, y puede alimentarse a través de varios puertos. En muchos sentidos, esto es increíblemente útil, pero puede llevar a cierta confusión.

En ModMyPi ofrecemos un par de opciones diferentes para alimentar tu Arduino. La unidad recomendada es nuestra fuente de alimentación Arduino de 9V 2A. Este cargador ofrece un buen voltaje de suministro estable, y asegura que los reguladores de voltaje del Arduino no se presionan demasiado. Esta unidad debería prolongar la vida de su Arduino, y permitirle completar la mayoría de las tareas de hacking de gama baja.

También ofrecemos una fuente de alimentación Arduino de 12V 2A. Esta unidad es para aplicaciones de alta potencia, o si usted está buscando para conducir un circuito de 12V a través de los pines Vin. Este es el extremo superior del rango de voltaje recomendado, por lo que se aconseja a los usuarios que esto sólo se debe utilizar si realmente es necesario.

Modo 1 – DC Barrel Plug 5.5mm/2.1mm (Recomendado 9V – 12V @ 2A)

Para una explicación más concisa de los diversos requisitos ver a continuación, pero la respuesta más simple es la siguiente. El Arduino cuenta con un puerto de entrada de barril de CC (corriente continua) para la alimentación. La clavija de barril tiene los siguientes requisitos:

• El adaptador debe ser de CC (corriente continua) no de CA (corriente alterna)
• La clavija de barril debe ser positiva en el centro (La clavija del medio tiene que ser positiva)
• La clavija de barril debe tener un diámetro interior (ID) de 2,1mm
• La clavija de barril debe tener un diámetro exterior (OD) de 5,5mm o menos.
• Se recomienda que el voltaje de funcionamiento esté entre 9V y 12V
• Se recomienda que la corriente de funcionamiento sea de 0,5A a 2A.
• Es suficiente una longitud de conector de barril de 9,5mm o mayor.

Este es un tamaño de barril común, y verás 5,5mm/2,1mm que aparece en muchos de nuestros artículos.

Tensión de funcionamiento

El Arduino puede funcionar con una alimentación a través de este puerto de 6 a 20V. Sin embargo, la palabra operativa aquí es «puede».

Si la placa se alimenta con menos de 7V, el rendimiento de la unidad podría volverse inestable, y el pin de E/S de 5V puede terminar suministrando menos de 5V, lo que podría causar que los circuitos adicionales funcionen incorrectamente.

A la inversa, el uso de una fuente de alimentación de sobretensión de hasta 20V hará que los reguladores de la placa funcionen a pleno rendimiento, disipando el voltaje extra en forma de calor. Esto es ineficiente, y podría causar un sobrecalentamiento del Arduino. Una analogía: Puedes llevar tu coche a todas partes en primera velocidad acelerando al extremo. Te llevará a tu destino, pero disminuirá la vida de tu caja de cambios y del motor, te llevará muy lentamente, y probablemente te hará daño a los oídos!

Por lo tanto, el voltaje recomendado es de 9V a 12V. Este es un buen término medio que permite a los reguladores de la placa disipar fácilmente cualquier voltaje no requerido, y además suministrar el voltaje correcto a los diversos pines de E/S en el Arduino.

Hay que tener en cuenta. El pin Vin en los pines de E/S de alimentación copiará la entrada de voltaje suministrada a través de la clavija de alimentación, y actuará como una salida de ese voltaje. De esta manera, usted tiene efectivamente un pin de tensión de salida personalizable en el Arduino que replicará la tensión de entrada de su fuente de alimentación. Por ejemplo, si usted tiene un relé de 9V, podría ejecutarlo directamente desde el pin Vin de su Arduino, siempre y cuando tenga una fuente de alimentación de 9V conectada.

Corriente de funcionamiento

A diferencia de la tensión, que es «forzada», la corriente es el dibujo que un circuito puede colocar en una fuente de alimentación, por ejemplo, la fuente de alimentación proporcionará diferentes amperajes en función de la carga colocada en ella por el dispositivo conectado. Por lo tanto, cuanto mayor sea la salida de corriente del adaptador, mejor. El requisito mínimo es de 250mA que debería hacer funcionar un Arduino con cierta estabilidad. Sin embargo, si quieres alimentar cualquier dispositivo externo (servos, LEDs, dispositivos USB, etc.) entonces de 0,5A a 2A te permitirá un mayor rango de uso. Un cargador con una corriente más alta le asegurará suficiente jugo para que cada componente del circuito funcione correctamente.

Algunos límites de corriente útiles:

• El puerto USB tiene un polifusible de desconexión de 500mA. Cualquier dispositivo conectado que consuma más que esto probablemente causará inestabilidad.
• El consumo de corriente máximo absoluto para un solo pin de E/S digital o analógico es de 40mA (<35mA máximo recomendado), con un consumo de corriente máximo total de todos los pines de E/S de este tipo de 200mA combinados.
• Si decide alimentar un circuito a través de los pines de E/S de alimentación, el pin de 3,3V tiene una salida de corriente máxima de 150mA (recomendada a 50mA).
• El pin de 5V tiene un consumo máximo de 0,8A. Hay que tener en cuenta que los circuitos de 3,3V y 5V están combinados, por lo que 0,8A es también el consumo máximo de corriente combinado de estos dos pines. También hay que tener en cuenta que 0,8A es el máximo teórico determinado por los reguladores de voltaje de la placa. Cuanto más trabajen estos reguladores de voltaje, menos corriente podrá consumir, por lo que una cifra máxima más realista es de 0,5A.
• El pin variable (Vin) puentea la mayor parte de la circuitería del Adruino, por lo que no hay un máximo real excepto el establecido por el diodo que separa Vin de la otra circuitería de la placa. El diodo tiene un valor de 1A, y las trazas de la placa tienen un valor de 2A, por lo que el máximo teórico para Vin es de 1A. Hemos visto informes sobre el funcionamiento de dispositivos más altos que esto, cambiando el diodo, o incluso puenteándolo completamente, pero no se recomienda.

Algunos relés son capaces de dibujar enormes corrientes cuando están bajo altas cargas, por lo que se debe tener cuidado al alimentar los dispositivos periféricos. Siendo realistas, cualquier dispositivo periférico individual que requiera más de 0,5A siempre debe ser alimentado a través de una fuente de alimentación externa adicional.

Modo 2 – A través del puerto USB (5V @ 500mA)

El Arduino también puede ser alimentado a través del puerto USB en la parte frontal de la unidad (conocido como back-powering en el mundo Pi!). La alimentación por USB sólo debe intentarse utilizando una fuente de alimentación estable de 5V. También hay que tener en cuenta que hay un límite de corriente en los puertos USB de 500mA, por lo que cualquier consumo de corriente mayor que esto podría causar inestabilidad.

El suministro de un voltaje a los puertos USB esencialmente vierte ese voltaje directamente al carril de 5V en el Arduino (alimentando directamente el pin de 5V). Hay que tener cuidado cuando se alimenta de esta manera, ya que el suministro de voltaje a los puertos USB pasa por alto los reguladores de 5V, lo que puede dañar la placa si se aplica un voltaje incorrecto!

Además, el Arduino cuenta con un polifusible reajustable en los puertos USB, con una protección de sobrecorriente de 500mA. Esto limita un poco las aplicaciones que se pueden utilizar cuando se alimenta a través de USB. Si algo consume una cantidad significativa de corriente (o varios dispositivos consumen más de 500mA combinados), los polifusibles de la placa probablemente se dispararán, cortando la conexión hasta que se retire la carga. Si el Arduino detecta que hay una fuente de barril y una fuente USB suministrando voltaje al mismo tiempo, el Arduino cambia automáticamente a la fuente de barril siempre que suministre un voltaje suficiente (más de 6,6V). Por lo tanto, mientras una fuente de barril esté conectada (y de suficiente voltaje) el usuario no necesita preocuparse por el voltaje USB aplicado. Hay una muy buena explicación de esto disponible aquí.

Modo 3 – A través de la E/S

El Arduino cuenta con una serie de pines de alimentación como se muestra a continuación. Estos funcionan como entradas o salidas dependiendo de cómo el Arduino está siendo alimentado!



Los pines de alimentación son los siguientes:

• Vin. Vin se puede utilizar como entrada de voltaje (en lugar de utilizar el adaptador de barril o USB). El voltaje debe estar dentro de los 9V – 12V, y es regulado internamente por la placa a 5V. Vin también se puede utilizar como una salida de voltaje, copiando el voltaje suministrado a través del adaptador de barril o USB.
• 5V. Este pin da salida a 5V regulados desde el regulador de la placa. Este pin puede ser alimentado desde el adaptador de barril, el conector USB, o el pin Vin de la placa. Puedes suministrar voltaje a través del pin de 5V, sin embargo, esto evita el regulador, y puede dañar tu placa. El consumo máximo de corriente es de 0,8A.
• 3V3. Un suministro de salida de 3,3V generado por el regulador de la placa. Este pin puede ser alimentado desde el adaptador de barril, el conector USB, o el pin Vin de la placa. El consumo máximo de corriente es de 150mA.
• GND. Pines de tierra.

Puedes utilizar una serie de suministros para alimentar el Arduino a través de la E/S, por ejemplo, cables de una batería, un circuito externo, una fuente de alimentación empalmada, etc. Como Vin está regulado, es seguro alimentar utilizando este método, aunque se pierde la funcionalidad adicional obtenida de usar Vin como una salida si esto es necesario.

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