由于短暂的功率损耗,微控制器会关闭,电容器可以解决此问题吗?


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我有一个连接到5v电源的微控制器,该电源通过一个从12v降压的稳压器。

我假设它正在重新启动,因为电压可能会在短时间内迅速下降,这足以使芯片重新启动。

这个假设正确吗?

可以在电路中增加一个电容器来解决这个问题吗?


我对供应商的应用笔记中没有指定几个电容器感到有些惊讶……
Ignacio Vazquez-Abrams 2015年

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当然可以,但是在典型的负载变化下可靠运行所需的电容比短暂的电源故障所需的电容要小得多。
克里斯·斯特拉顿

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芯片在可靠的5V电源下工作正常吗?也可能是看门狗重置芯片,您确定它设置正确或已禁用吗?

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拿示波器看一下电源电压。还要看一下复位信号。这将使您对问题有更多的了解。电压不足的持续时间(电源电压下降或下降的尖峰)将帮助您确定电容器的尺寸,或者首先弄清楚是什么导致尖峰。如果您发现导致μC复位的下降尖峰,请不要犹豫在此处发布屏幕截图。
尼克·阿列克谢耶夫

Answers:


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这里可能发生两件事:短毛刺(ns到µs)和更长的电源跌落(ms到s)。

您始终需要一个跨接微控制器电源和地的旁路电容器。尽管微控制器正在消耗的电流出现非常大的短期变化,这仍可保持本地电源稳定。这些变化太快,电源无法调节。而且,即使主电源完全稳定,在快速电流变化的高频下,回到电源的走线也具有足够的阻抗,从而引起局部电压波动。

长期电源掉电的另一个问题必须在某个地方大量存储能量来解决。毕竟,一段时间以来电力不足,本地存储必须暂时弥补差异。最好的放置位置是调节器之前。假设您的稳压器需要2 V的裕量。这意味着只要输入不低于7 V,它将继续产生5 V输出。这比标称12 V输入低5V。输入上足够大的电容可以支撑稳压器的输入电压。在12 V输入突然消失之后的一段时间内。将肖特基二极管与12 V输入串联,然后盖上电容。这样可以防止输入变低而使电容放电。

例如,假设您在稳压器的输入端设置了一个1 mF的电容(当然,除了数据手册中规定的基本稳压器操作所需的较小的高频电容)。由于您没有说出电流是多少,因此在此示例中,我们将任意选择100 mA。假设肖特基二极管在全电流下下降500 mV。

然后,在正常操作期间,电容会被充电至11.5 V,并且在5 V电源开始下降之前可以降至7V。(4.5 V)(1 mF)/(100 mA)= 45 ms,这是在12 V输入突然消失后电容可以使设备保持运行的时间。


如果您使用较高的电源为您的MCU供电,则使用较小的电容。当在IC上组装时,它将节省资源。此外,请检查电源。现代电压调节器(如LM723)几乎从未表现出这种行为,因此您应该研究电源电路。此行为的另一个原因是某处短路。我不能强调消除意外短裤的重要性
ps95 2015年

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如果确实是电源下降,则最好在稳压器前加一个电容器(必要时与二极管隔离),以达到更好的效果。这将使电压下降更多,然后下降到微控制器的规格之外。

例如(假设数字是空的)假设您的微型需要5V,稳压器提供4.75V,并且保证微型可以在4.5V下工作。并进一步假设您要从壁式电源适配器向稳压器提供9V的电压,而微型电池和其他东西消耗的电流为50mA。并假设稳压器在1.5V时跌落。

如果在稳压器之后放置一个1000uF电容器,它将使微控制器保持的时间为:

t = 1000uF *(4.75V-4.5V)/ 50mA = 5毫秒

如果将其放在调节器之前,它将保持微型的时间为:

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

我有点怀疑这可能是EMI问题,导致微程序中断,除非您有充分的迹象表明电压实际上正在下降。


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必须将陶瓷电容器靠近(〜1cm)MCU电源引脚。对于所有集成电路实际上都是如此。

但是,如果您怀疑MCU为何复位,则它们通常具有寄存器来显示复位发生的原因。一些MCU板载有一个掉电电路,甚至可以在其中一些上设置跳变点。

您使用哪个MCU?


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优良作法是将一些电容放置在靠近微控制器电源引脚的位置。通常,并联使用1uF和0.1uF即可做到。不过,这是一个一般准则。这取决于电压骤降的严重程度(骤降的程度和持续的时间),它会告诉您多少体积电容。

此外,对于由ESD引起的静噪传导噪声,我将在上面并联一个470pF的电容。

就是说,我建议您查阅微控制器的数据表,以查看在这种情况下是否设置了电源故障位,以查看是否完全是电源故障。

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