Микроконтроллер отключается из-за кратковременной потери питания, может ли конденсатор это исправить?

У меня есть микроконтроллер, подключенный к источнику питания 5 В, который проходит через стабилизатор напряжения, пониженный с 12 В.

Я предполагаю, что это перезагрузка, потому что возможно, что напряжение быстро падает в течение небольшой доли времени, что достаточно для перезагрузки чипа.

Это предположение верно?

Может ли добавление конденсатора в схему решить эту проблему?

Здесь, возможно, происходят две вещи: короткие сбои (от нс до мкс) и гораздо более длительные пропадания питания (от мс до с).

Вам всегда нужен байпасный конденсатор по мощности и заземлению микроконтроллера. Это обеспечивает постоянное местное энергоснабжение, несмотря на довольно большие и кратковременные изменения тока, который потребляет микроконтроллер. Эти изменения слишком быстрые, чтобы источник питания не регулировал их. Кроме того, трассы к источнику питания имеют достаточно полное сопротивление на высоких частотах этих быстрых изменений тока, чтобы вызвать локальные колебания напряжения, даже если основной источник питания был полностью устойчивым.

Другая проблема долгосрочных пропаданий электропитания должна быть решена где-то значительным запасом энергии. В конце концов, в течение некоторого времени поступает недостаточно энергии, и локальное хранилище должно временно компенсировать разницу. Лучшее место, чтобы поставить это перед регулятором. Допустим, вашему регулятору требуется запас напряжения 2 В. Это означает, что он будет продолжать выдавать 5 В, пока его вход не упадет ниже 7 В. Это на 5 В меньше номинального 12 В на входе. Достаточно большая крышка на входе может удерживать входное напряжение регулятора. в течение некоторого времени после того, как вход 12 В внезапно исчезнет. Поместите диод Шоттки последовательно с входом 12 В, а затем с заглушкой. Это предотвращает разрядку входного сигнала от низкого уровня.

Например, допустим, вы наложили ограничение 1 мФ на вход регулятора (в дополнение к небольшим высокочастотным ограничениям, необходимым для работы основного регулятора, как указано в техническом описании). Поскольку вы не сказали, какой у вас ток, мы произвольно выберем 100 мА в этом примере. Давайте также скажем, что диод Шоттки падает 500 мВ при полном токе.

Затем крышка заряжается до 11,5 В во время нормальной работы и может упасть до 7 В, прежде чем напряжение 5 В начнет падать. (4,5 В) (1 мФ) / (100 мА) = 45 мс, то есть как долго колпачок может поддерживать работу после внезапного исчезновения входа 12 В.

Если это действительно пропадание электропитания, вам лучше работать с конденсатором перед регулятором напряжения (при необходимости, изолированным диодом). Это позволит еще больше понизить напряжение, прежде чем выпадать из спецификации для микро.

Например (считая числа с воздуха) предположим, что вашему микро требуется 5 В, ваш регулятор подает 4,75 В, а ваш микро гарантированно будет работать при 4,5 В. Кроме того, предположим, что вы подаете на регулятор напряжение 9 В от настенной бородавки, а микро- и другие устройства потребляют 50 мА. И предположим, что регулятор выпадает при 1,5 В.

Если после регулятора установить конденсатор емкостью 1000 мкФ, то время, в течение которого он будет поддерживать микро, составляет:

t = 1000 мкФ * (4,75 В - 4,5 В) / 50 мА = 5 мс

Если вы поставите его перед регулятором, время, в течение которого он будет удерживать микро, будет:

t = 1000 мкФ * (9 В - 6 В) / 50 мА = 60 мс (примерно в 12 раз дольше)

Я подозреваю, что это может быть проблема электромагнитных помех, вызывающая сбой микропрограммы, если у вас нет четких признаков того, что напряжение действительно падает.

Керамические конденсаторы должны быть близки (~ 1 см) к контактам питания микроконтроллера. Это практически верно для всех интегральных схем.

Но если у вас есть сомнения, почему MCU сбрасывает, у них обычно есть регистры, показывающие, почему произошел сброс. Некоторые микроконтроллеры имеют отключенную цепь, и на некоторых из них можно даже установить точку срабатывания.

Какой MCU вы используете?

Хорошей практикой является размещение некоторой емкости ЗАКРЫТО на выводах питания микроконтроллера. Обычно это делают 1 мкФ и 0,1 мкФ параллельно. Это общее руководство, хотя. Это зависит от того, насколько велик провал напряжения (сколько провала и как долго), который скажет вам, какая объемная емкость.

Кроме того, для подавления наведенного шума из-за электростатического разряда, я бы добавил ограничение в 470 пФ параллельно с вышеописанным.

Тем не менее, я бы рекомендовал вам ознакомиться с таблицей данных для микроконтроллера, чтобы увидеть, есть ли бит сбоя питания, который устанавливается в таких случаях, чтобы увидеть, если это вообще сбой питания.