Microcontroller ปิดเนื่องจากการสูญเสียพลังงานในเวลาสั้น ๆ ตัวเก็บประจุสามารถแก้ไขได้หรือไม่?

ฉันมีไมโครคอนโทรลเลอร์เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ 5v ซึ่งต้องผ่านตัวปรับแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงจาก 12v

ฉันสมมติว่ามันกำลังรีบูทเพราะเป็นไปได้ว่าแรงดันไฟฟ้าจะลดลงอย่างรวดเร็วในเวลาไม่กี่นาทีซึ่งเพียงพอที่จะทำให้ชิปรีบูต

สมมติฐานนี้ถูกต้องหรือไม่

สามารถเพิ่มตัวเก็บประจุในวงจรเพื่อแก้ปัญหานี้ได้หรือไม่?

อาจมีสองสิ่งที่เกิดขึ้นที่นี่ความบกพร่องสั้น ๆ (ns ถึง µs) และการจ่าย dropouts ที่ยาวกว่า (ms to s)

คุณต้องมีตัวเก็บประจุบายพาสที่ใช้พลังงานและพื้นฐานของไมโครคอนโทรลเลอร์เสมอ สิ่งนี้ทำให้อุปทานในท้องถิ่นคงที่แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงในระยะสั้นมากในปัจจุบันไมโครคอนโทรลเลอร์กำลังวาด ชุดรูปแบบเหล่านี้เร็วเกินไปที่แหล่งจ่ายไฟจะสามารถควบคุมได้ นอกจากนี้ร่องรอยกลับไปยังแหล่งจ่ายมีความต้านทานเพียงพอที่ความถี่สูงของการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันอย่างรวดเร็วเหล่านี้เพื่อก่อให้เกิดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าในท้องถิ่นแม้ว่าแหล่งจ่ายหลักจะมั่นคงโดยสิ้นเชิง

ปัญหาอื่น ๆ ของการจ่ายพลังงานที่ลดลงในระยะยาวจะต้องได้รับการจัดการด้วยการจัดเก็บพลังงานที่สำคัญบางแห่ง ท้ายที่สุดพลังงานไม่เพียงพอจะเข้ามาเป็นระยะเวลาหนึ่งและหน่วยความจำภายในจะต้องสร้างความแตกต่างชั่วคราว สถานที่ที่ดีที่สุดที่จะนำสิ่งนี้อยู่ตรงหน้าเครื่องปรับความดัน สมมติว่าหน่วยควบคุมของคุณต้องมีเฮดรูม 2 V นั่นหมายความว่ามันจะยังคงผลิตออกมา 5 V ตราบใดที่อินพุตไม่ลดลงต่ำกว่า 7 V นั่นคือ 5 V น้อยกว่า 12 V ในเล็กน้อยหมวกที่มีขนาดใหญ่พอในอินพุตสามารถเก็บแรงดันไฟฟ้าของเครื่องปรับลมได้ บางครั้งหลังจากอินพุต 12 V ก็หายไป ใส่ไดโอด Schottky เป็นอนุกรมพร้อมอินพุต 12 V จากนั้นปิดฝาในภายหลัง ที่ป้องกันไม่ให้อินพุตต่ำลงจากการปลดหมวก

ตัวอย่างเช่นสมมติว่าคุณใส่หมวกขนาด 1 mF ที่อินพุตของเครื่องปรับลม (นอกเหนือจากที่ใช้กับหมวกความถี่สูงขนาดเล็กที่จำเป็นสำหรับการใช้งานเครื่องควบคุมพื้นฐานตามที่ระบุไว้ในแผ่นข้อมูล) เนื่องจากคุณไม่ได้บอกว่าปัจจุบันของคุณคืออะไรเราจะเลือก 100 mA ในตัวอย่างนี้โดยพลการ สมมติว่าไดโอด Schottky ลดลง 500 mV ที่กระแสเต็ม

ฝาปิดจะถูกชาร์จไปที่ 11.5 V ในระหว่างการทำงานปกติและสามารถลดลงไปที่ 7 V ก่อนที่อุปทาน 5 V จะเริ่มลดลง (4.5 V) (1 mF) / (100 mA) = 45 ms ซึ่งเป็นระยะเวลาที่ฝาสามารถทำงานต่อหลังจากอินพุต 12 V หายไปโดยทันที

ถ้ามันลดลงแหล่งจ่ายไฟจริงๆคุณจะทำได้ดีกว่าด้วยตัวเก็บประจุที่ด้านหน้าของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า (แยกด้วยไดโอดถ้าจำเป็น) ที่จะช่วยให้แรงดันไฟฟ้าลดลงมากขึ้นก่อนที่จะตกจากสเป็คสำหรับไมโคร

ตัวอย่างเช่น (การเลือกตัวเลขออกมาจากอากาศ) สมมติว่าไมโครของคุณต้องการ 5V เครื่องควบคุมของคุณจ่าย 4.75V และไมโครของคุณรับประกันว่าจะทำงานที่ 4.5V และสมมติว่าคุณกำลังป้อนตัวควบคุมด้วย 9V จากผนังหูดและไมโครและสิ่งอื่น ๆ วาด 50mA และสมมติว่าตัวควบคุมลดลงที่ 1.5V

ถ้าคุณใส่ตัวเก็บประจุ 1000 ยูเอฟหลังจากตัวควบคุมเวลาที่จะถือไมโครคือ:

t = 1000uF * (4.75V - 4.5V) / 50mA = 5ms

หากคุณวางไว้ตรงหน้าเครื่องปรับเวลาเวลาที่จะถือไมโครคือ:

t = 1000uF * (9V - 6V) / 50mA = 60ms (ยาวกว่าประมาณ 12x)

ฉันสงสัยว่านี่อาจเป็นปัญหา EMI ที่ทำให้เกิดการหยุดชะงักของโปรแกรมไมโครเว้นแต่ว่าคุณมีข้อบ่งชี้ที่ชัดเจนว่าแรงดันไฟฟ้ากำลังลดลงจริง

จำเป็นต้องปิดตัวเก็บประจุเซรามิก (~ 1 ซม.) กับหมุดจ่าย MCU นี่เป็นเรื่องจริงสำหรับวงจรรวมทั้งหมด

แต่ถ้าคุณมีข้อสงสัยว่าทำไม MCU จึงรีเซ็ตพวกเขามักจะมีการลงทะเบียนแสดงว่าทำไมการรีเซ็ตเกิดขึ้น MCU บางตัวมีวงจรออนบอร์ดบราวน์เอาต์และสามารถตั้งจุดเดินทางบนบางจุดได้

คุณใช้ MCU ตัวไหน

เป็นวิธีปฏิบัติที่ดีที่จะมีการวางประจุไว้ใกล้กับพินกำลังของไมโครคอนโทรลเลอร์ โดยทั่วไป 1uF และ 0.1uF ในแบบคู่ขนานจะทำเช่นนั้น นี่เป็นแนวทางทั่วไป ขึ้นอยู่กับว่าแรงดันไฟฟ้าตกอย่างรุนแรงแค่ไหน (เท่าไหร่ของน้ำและนานเท่าไหร่) ที่จะบอกคุณว่าปริมาตรเป็นกลุ่มมากแค่ไหน

นอกจากนี้สำหรับการบีบเสียงที่เกิดขึ้นเนื่องจาก ESD ฉันจะเพิ่มฝา 470pF ควบคู่กับข้างต้น

ที่กล่าวว่าฉันขอแนะนำให้คุณดูแผ่นข้อมูลสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อดูว่ามีบิตไฟฟ้าขัดข้องที่ได้รับการตั้งค่าในกรณีเช่นนี้เพื่อดูว่าไฟฟ้าขัดข้องหรือไม่