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UPS Shield para Raspberry Pi

Información General

UPS Shield and the configuration that has to be done to the Raspberry Pi

Introducción

En esta publicación encontrarás información general sobre UPS Shield y la configuración que se debe hacer a la Raspberry Pi.


UPS Shield 

El módulo UPS Shield es un almacenamiento de energía basado en supercondensadores. Contiene dos convertidores DC / DC independientes. El primero es un convertidor elevador / reductor bidireccional que funciona como interfaz entre el riel de suministro estable de 5 V y el supercondensador. Durante la carga, el convertidor funciona en modo reductor y transporta energía desde la fuente de alimentación externa al supercondensador. En caso de un corte de energía, el dispositivo de carga (Raspberry Pi u otro SBC) se alimenta desde el supercondensador a través del convertidor CC / CC en modo step-up. El segundo convertidor CC / CC es un convertidor reductor de front-end. La única función es convertir una entrada alta a 5,1 V para el riel de 5 V.


Especificaciones Técnincas

General

ParámetrosValorCondiciones
Max. Tiempo total de respaldo
Ttb
Min. 57 s
Typ. 81 s
Funcionamiento hasta que no se descarguen los supercondensadores.Tamb = 25 ºC. 
Tiempo de respaldo por falla de energía por plazo de clasificación
Tst
Min. 22 s
Typ. 31 s
Funcionamiento hasta que no se descarguen los supercondensadores.Tamb = 25 ºC.
Tiempo de carga (carga rápida) = configuración predeterminadaTyp. 25 sFuncionamiento hasta que no se descarguen los supercondensadores.Tamb = 25 ºC.
Tiempo de funcionamiento (carga lenta) Typ. 60 sFuncionamiento hasta que no se descarguen los supercondensadores.Tamb = 25 ºC.
Rango de temperatura de funcionamiento (módulo)-40 ºC a +85 ºC
-25 ºC a +70ºC
PCB ensamblado Incluye terminales de botón y de tornillo
Rango de temperatura de funcionamiento (supercondensadores)-40 ºC to + 60ºCTipo de supercondensador: 22F / 2.7V / DxL = 16 x 26 mm


Entrada

ParámetrosValorCondiciones
Rango de voltaje de entrada7V DC ... 28 DCen terminal de tornillo
Corriente de entrada promedio1 A
0.5 A
Modo de carga + Arranque RPi3 a Vin = 12 V
Modo de carga + Arranque RPi3 en Vin = 24 V
Consumo actualTyp. 15 mAFuncionamiento normal (sin modo de carga, sin modo de apagado), Tamb = 25 ºC


Salidas

ParámetrosValorCondiciones
Rango de voltaje de salida
4.75 V DC ... 5.25 V DC

Rango de corriente de salida
0 Aavg ... 1 Aavg
Typ. ondulación de salida
10 mVppEn el modo de apagado, Tamb = 25 ºC, ondulación a fSW = 1200 kHz


Interfaz de supercondensador

ParámetrosValorCondiciones
Voltaje de trabajo en los contactos del supercondensador1 V ... 5.25 V



Corriente máxima a través del supercondensador7 A
Método de carga7,5 W (carga rápida, predeterminado) = 1,5 A a 5 V2,5 W (carga lenta) = 0,5 A a 5 VCarga de energía constante
Carga de energía constante
Equilibrio+/- 300 mACircuito de equilibrio activo para dos supercondensadores en serie

  

El reloj en tiempo real

La placa contiene un circuito integrado PCF8563 que se comunica a través del bus I2C con RaspberryPi. Una batería de moneda de litio suministra el chip RTC cuando la Raspberry Pi no está encendida. Recomendamos utilizar la batería CR2032.


ParámetrosValorCondiciones
Tipo de chip RTCPCF8563Compatible con el sistema operativo Raspbian
Soporte de la batería CR20323 V, Lithium
Vida útil de la batería> 20 añosa una capacidad de 200 mAh
ComunicaciónI2C-busLos pines 3 y 5 de la interfaz GPIO (SDA y SCL), requieren un controlador RTC instalado en el RPi


En el archivo /boot/config.txt descomente la línea


dtparam=i2c_arm=on


y al final agrega la línea


dtoverlay=i2c-rtc,pcf8563


La interfaz RS-485


El módulo de protección del UPS contiene un transceptor RS-485 (o RS-422) de 2 cables. El transceptor es impulsado por la interfaz UART Raspberry Pi en los pines GPIO14 y GPIO15. Enviamos y revelamos datos por / dev / ttyS0.

10IOs Product Range >>

En el archivo /boot/config.txt agregue la línea

enable_uart=1

ParámetrosValorCondiciones
Tipo de comunicación de interfaz RS-485 2 hilos, semidúplexChip transceptor ISL8483E
Control de dirección RX / TXAutomático


Controlada por GPIO24
Buceador habilitado por un bit de datos TX bajoEl controlador se deshabilitó 25 us después del final de un bit de datos TX bajo.
Opcional
Sesgo a prueba de fallos390R a GND
390R a 5V

Terminación de línea120R390R//220R//390R+2*10R
ProtecciónESD a +/- 15 kVSin protección contra sobretensiones / ráfagas
Función de eco
RX siempre habilitado
TX habilitado en los datos
Opcional
Velocidad de transmisión de datos 0 ... 250 kbps
velocidad de respuesta limitada
25 pausa de transmisión de EE. UU.
Entre TX y RX requerido


La línea de habilitación del controlador sigue los datos con un breve retraso (25 μs) antes de desactivar el controlador. No es necesario ajustar la constante de tiempo para diferentes velocidades de transmisión. El control de dirección de la automatización funciona desde cero hasta la velocidad máxima de transmisión. El único requisito es una pausa de transmisión de 25 μs entre los datos enviados y recibidos. Este breve intervalo de tiempo corresponde a un intervalo de tiempo de aproximadamente 3 bits de datos a 115 kbps. A 9600 bps, el intervalo de tiempo de 25 μs corresponde a una fracción de un bit de datos.

En lugar de mantener el transmisor habilitado para toda la transmisión, el controlador se habilita en el borde delantero del bit de inicio o cualquier lógica baja en la entrada del conductor. También deshabilita el controlador 25 μs después del borde delantero del bit de parada o cualquier lógica alta en la entrada del controlador. Cuando el controlador está desactivado, las resistencias de polarización garantizan que la salida del receptor sea un nivel lógico alto.


Descarga de supercondensadores


La carga de descarga incorporada debe usarse antes de desenchufar el módulo del PCB portador. Ayuda a evitar chispas y un flujo de corriente excesivo al descargar los supercondensadores.


ParamétrosValorCondición
Carga de descarga2 ohmios
Traza de PCB de meandro utilizada como monitor de derivación
a 25 ºC
Tiempo de descarga típico ar supercondensadores 2x22F por defecto 1 min.Corta las almohadillas R83 con una pinza. 


Descarga de supercondensadores

Connecting two Industrial Arduino PLCs using RS-485 to open and close a relay

 
 

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