Vi điều khiển tắt vì mất điện ngắn, tụ điện có thể khắc phục điều này?


9

Tôi có một vi điều khiển được nối với nguồn 5v đi qua bộ điều chỉnh điện áp bước xuống từ 12 v.

Tôi cho rằng nó khởi động lại bởi vì có thể điện áp giảm nhanh trong một phần nhỏ thời gian, điều đó đủ để khiến chip khởi động lại.

Giả định này có đúng không?

Có thể thêm một tụ điện vào mạch giải quyết vấn đề này?


Tôi hơi ngạc nhiên khi các ghi chú ứng dụng của nhà cung cấp đã không chỉ định một vài tụ điện ...
Ignacio Vazquez-Abrams

3
Chắc chắn, nhưng điện dung cần thiết cho hoạt động đáng tin cậy trong các biến thể tải điển hình là khá ngắn so với những gì cần thiết để hoạt động thông qua các lỗi cung cấp ngắn.
Chris Stratton

2
Chip có hoạt động tốt trên nguồn cung cấp 5V đáng tin cậy không? Nó cũng có thể là cơ quan giám sát đặt lại chip, bạn có chắc chắn rằng nó được thiết lập chính xác hoặc bị vô hiệu hóa?

4
Lấy một máy hiện sóng và nhìn vào điện áp cung cấp điện. Cũng nhìn vào tín hiệu thiết lập lại. Điều này sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn sâu sắc hơn về vấn đề của bạn. Thời lượng của điện áp (giảm hoặc giảm điện áp cung cấp) sẽ giúp bạn định kích thước tụ điện, hoặc tìm ra nguyên nhân gây ra sự tăng đột biến ở nơi đầu tiên. Nếu bạn bắt được sự tăng vọt khiến cho μC được đặt lại, đừng ngần ngại đăng ảnh chụp màn hình ở đây.
Nick Alexeev

Câu trả lời:


19

Có thể có hai điều đang diễn ra ở đây, những trục trặc ngắn (ns đến Cụm) và sự sụt giảm nguồn cung dài hơn nhiều (ms đến s).

Bạn luôn cần một tụ điện bỏ qua công suất và mặt đất của vi điều khiển. Điều này giữ cho nguồn cung cục bộ ổn định mặc dù các biến thể ngắn hạn khá lớn trong hiện tại mà vi điều khiển đang vẽ. Những biến thể này là quá nhanh để cung cấp năng lượng để điều tiết đi. Ngoài ra, các dấu vết trở lại nguồn cung cấp có đủ trở kháng ở tần số cao của các biến thể dòng điện nhanh này để gây ra dao động điện áp cục bộ ngay cả khi nguồn cung cấp chính hoàn toàn ổn định.

Vấn đề khác của việc bỏ cung cấp điện dài hạn phải được xử lý với việc lưu trữ năng lượng đáng kể ở đâu đó. Rốt cuộc, nguồn điện không đủ sẽ xuất hiện trong một khoảng thời gian và bộ lưu trữ cục bộ phải tạm thời tạo ra sự khác biệt. Nơi tốt nhất để đặt này là trước cơ quan quản lý. Giả sử bộ điều chỉnh của bạn yêu cầu khoảng 2 V. Điều đó có nghĩa là nó sẽ tiếp tục tạo ra 5 V miễn là đầu vào của nó không giảm xuống dưới 7 V. Điều đó nhỏ hơn 5 V so với 12 V danh nghĩa. Một nắp đủ lớn trên đầu vào có thể giữ điện áp đầu vào của bộ điều chỉnh một thời gian sau khi đầu vào 12 V đột nhiên biến mất. Đặt một diode Schottky nối tiếp với đầu vào 12 V, sau đó là nắp sau. Điều đó ngăn chặn đầu vào xuống thấp từ việc xả nắp.

Ví dụ: giả sử bạn đặt nắp 1 mF vào đầu vào của bộ điều chỉnh (tất nhiên ngoài các nắp tần số cao nhỏ cần thiết cho hoạt động của bộ điều chỉnh cơ bản như được chỉ định trong biểu dữ liệu). Vì bạn không nói hiện tại của bạn là gì, chúng tôi sẽ tùy ý chọn 100 mA trong ví dụ này. Chúng ta cũng nói rằng diode Schottky giảm 500 mV ở mức đầy đủ.

Sau đó, nắp được sạc đến 11,5 V trong khi hoạt động bình thường và có thể giảm xuống 7 V trước khi nguồn cung cấp 5 V bắt đầu giảm. (4,5 V) (1 mF) / (100 mA) = 45 ms, đó là khoảng thời gian nắp có thể giữ mọi thứ chạy sau khi đầu vào 12 V đột nhiên biến mất.


Nếu bạn đang sử dụng nguồn cung cấp cao hơn để cấp nguồn cho MCU, thì hãy sử dụng điện dung nhỏ hơn. Nó sẽ tiết kiệm tài nguyên khi chế tạo trên IC. Bên cạnh đó, nhìn vào nguồn cung cấp năng lượng. Các bộ điều chỉnh điện áp hiện đại (như LM723) hầu như không bao giờ thể hiện hành vi này, và bạn nên điều tra mạch cung cấp điện của mình. Một lý do khác cho hành vi này là một mạch ngắn ở đâu đó. Tôi không thể nhấn mạnh tầm quan trọng của việc loại bỏ quần short ngoài ý muốn .
ps95

8

Nếu nó thực sự giảm nguồn cung cấp, bạn sẽ làm tốt hơn với một tụ điện ở phía trước bộ điều chỉnh điện áp (cách ly với một diode, nếu cần thiết). Điều đó sẽ cho phép điện áp giảm nhiều hơn trước khi rơi ra khỏi spec cho micro.

Ví dụ (chọn số ngoài không khí) giả sử micro của bạn cần 5V, bộ điều chỉnh của bạn cung cấp 4,75V và micro của bạn được đảm bảo hoạt động ở 4,5V. Và hơn nữa, giả sử bạn đang cho bộ điều chỉnh với 9V từ mụn cóc trên tường và micro và các thứ khác rút ra 50mA. Và giả sử bộ điều chỉnh rơi ra ở 1,5V.

Nếu bạn đặt một tụ điện 1000uF sau bộ điều chỉnh, thời gian nó sẽ giữ micro là:

t = 1000uF * (4,75V - 4,5V) / 50mA = 5ms

Nếu bạn đặt nó trước bộ điều chỉnh, thời gian nó sẽ giữ micro là:

t = 1000uF * (9V - 6V) / 50mA = 60ms (dài hơn khoảng 12 lần)

Tôi nghi ngờ rằng đây có thể là sự cố EMI gây gián đoạn chương trình vi mô trừ khi bạn có dấu hiệu mạnh mẽ rằng điện áp đang thực sự giảm.


3

Bắt buộc phải có các tụ gốm gần (~ 1cm) với các chân cung cấp MCU. Điều này thực tế đúng cho tất cả các mạch tích hợp.

Nhưng nếu bạn nghi ngờ tại sao MCU đặt lại, họ thường có các thanh ghi cho biết tại sao lại xảy ra thiết lập lại. Một số MCU có mạch màu nâu trên tàu và điểm chuyến đi thậm chí có thể được đặt trên một số trong số chúng.

MCU nào bạn sử dụng?


2

Đó là một thực tế tốt để có một số điện dung được đặt ĐÓNG vào các chân nguồn của vi điều khiển. Thông thường, song song 1uF và 0,1uF sẽ làm điều đó. Đây là một hướng dẫn chung mặc dù. Nó phụ thuộc vào mức độ giảm điện áp nghiêm trọng (bao nhiêu lần nhúng và trong bao lâu) sẽ cho bạn biết điện dung số lượng lớn bao nhiêu.

Ngoài ra, đối với tiếng ồn được thực hiện do tiếng ồn do ESD, tôi sẽ thêm một nắp 470pF song song với phần trên.

Điều đó nói rằng, tôi khuyên bạn nên tham khảo bảng dữ liệu cho vi điều khiển để xem liệu có một lỗi mất điện nào được đặt trong các trường hợp như thế này để xem liệu đó có phải là sự cố mất điện hay không.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.