Micro:bit je možno napájet třemi různými způsoby:
- Z USB konektoru vašeho počítače
- Přes miniaturní konektor JST na micro:bitu
- Přes pin přímého konektoru, označený 3V
Výrobce micro:bitu uvádí, že:
- Napájecí napětí se může pohybovat v rozsahu 2 až 3,3 V
- Mezní rozsah napětí je 1,95 V až 3,6 V – to se ovšem v žádném případě nedoporučuje zkoušet!
- Při napájení micro:bitu pouze z rozhraní USB je možno z pinu 3V odebírat maximálně 90 mA
Protože USB rozhraní poskytuje napětí 5 V a micro:bit ke své činnosti potřebuje 3 V, je toto napětí na potřebnou úroveň sníženo vnitřním stabilizátorem v obvodu MKL26Z128VFM4, který primárně zajišťuje komunikaci micro:bitu přes rozhraní USB a umožňuje jeho programování. Povolený výstupní proud stabilizátoru v tomto obvodu je 120 mA, ale 30 mA je potřebných pro činnost micro:bitu, takže pro všeobecné použití zbývá těch výše zmíněných 90 mA.
Takto vypadá zjednodušené vnitřní schéma rozvodu napájecího napětí:
Napájecí napětí z USB konektoru je vedeno do stabilizátoru (VregIN) přes rezistor 10 ohmů, na němž vzniká úbytek napětí, který snižuje výkonové zatížení stabilizátoru. Výstupní napětí stabilizátoru (Vout33) je 3,3 V, ovšem v sérii je ještě zařazena dioda BAT60A, která nedovoluje, aby v případě napájení z USB i z externího zdroje tekl proud zpět do stabilizátoru. Na této diodě vzniká při průchodu proudu úbytek napětí v rozsahu 0,12 až 0,3 V; proto se uvádí, že micro:bit je napájen napětím 3 V.
Napětí z externího zdroje nebo baterie je taktéž vedeno přes diodu, není tedy možné, aby v případě poklesu napětí tohoto zdroje pod 3 V tekl proud ze stabilizátoru do něj.
Při napájení z externího zdroje je možno je z pinu 3V odebírat takový proud, který zdroj poskytne bez výrazného poklesu napětí. Velikost tohoto proudu je omezena povoleným zatížením součástek uvnitř micro:bitu a samozřejmě také povoleným zatížením vodivých cestiček na plošném spoji. Obecně je možno říct, že z pinu 3V je možno při napájení z externího zdroje nebo baterie trvale odebírat proud o velikosti 1 A a krátkodobě až 2 A.
Přes pin 3V je možno microbit též napájet, ale v tom případě je třeba dbát velké opatrnosti, neboť tento pin je přímo vodivě spojen se všemi obvody microbitu a jediný omyl může micro:bit odeslat do elektronického nebe.
Protože v cestě napájecího proudu není v tomto případě zařazena dioda, je dosti pravděpodobné, že při připojení micro:bitu na rozhraní USB (a to je vždy, když ho programujete) bude téct mezi interním stabilizátorem a tímto externím zdrojem vyrovnávací proud, který v lepším případě micro:bit resetuje a v horším ho přímo zničí.
Proto je nutno !vždy! při napájení přes pin 3V do napájecího obvodu zařadit diodu, která tomu zabrání! Je vhodné použít doporučený typ s nízkým úbytkem napětí v propustném směru.
Velikost napájecího napětí
Jak bylo uvedeno výše, rozsah napětí pro napájení micro:bitu je 2 až 3,3 V, ovšem při napětí, pohybujícim se při dolní mezi už není zaručen dostatečný výkon radiové komunikace.
Z toho plyne, že se pro napájení nehodí klasické NiCd ani NiMH akumulátory, protože při napětí jednoho článku 1,2 V je napětí dvou článků v sérii velmi blízko dolní povolené mezi a napětí tří článů zas přesahuje horní povolenou mez.
Ze stejného důvodu není možno micro:bit napájet ani z článku Li-pol nebo Li-Fe, protože jejich jmenovité napětí je 3,6 V a napětí ihned po nabití je 4,2 až 4,3 V a to je již pro micro:bit zcela nepřípustné a zaručeně ho ihned zničí.
Nezbývá nám tedy, než pro napájení použít dva běžné suché články velikosti AAA nebo AA (samozřejmě je možno použít i velikost C nebo D), jejichž napětí je při sériovém spojení právě 3 V.
Můžeme samozřejmě použít i externí napájecí zdroj o patřičném napětí, ale o tom zas někdy příště.