Regülatörsüz bir bataryadan MCU'ya güç sağlama

13

Düşük güç yongaları için bazı geliştirme panoları (örneğin, BL652 dev kiti ) gördüm , regülatör olmadan doğrudan MCU'ya bağlı pil gücü var.

Örnek durumda, kullanılan pil 3V CR2032'dir. Veri sayfası MCU için aşağıdaki parametreleri tanımlar:

datasheet page 16.
Absolute Maximum Ratings            Min           Max
Voltage at VDD_nRF pin             -0.3           3.9

datasheet page 17.
Recommended Operating Parameters    Min    Typ    Max
VDD_nRF                             1.8    3.3    3.6

Bunu şöyle yorumluyorum "If your battery voltage drops to a value between 0-1.7 it isn't defined what will happen".

Bu beni endişelendiriyor, çünkü Power Good pinlerine sahip regülatörler gördüm ve veri sayfasında MCU'nun düşük voltajdan zarar görmeyeceğine dair açık bir ifade bulamadım.

Akü voltajı düşmeye başladığında hiçbir hasar olmadığını garanti etmek için akü ile yük arasında bir regülatöre gerek olup olmadığına nasıl karar verebilirim?

power-supply batteries voltage-regulator

— TheMeaningfulEngineer
kaynak

4

Ben çok amatörüm ama izlenimim düzenleyicilerin birkaç şey yapması. İlk olarak, verilen voltajı belirli bir aralıkta sınırlarlar. Ancak, besleme gerilimi 'kaybolursa' sihirli bir şekilde yeniden ortaya çıkamaz. Bir bataryadan veya başka bir kaynaktan güç kaybı hala güç kaybıdır. İkinci olarak, herhangi bir dalgalanmayı kabul edilebilir bir miktara düşürürler. Pillerin bu sorunu gerçekten yok. Doğrudan bataryadan çalıştırma riski, laboratuvar güç kaynağı gibi bir şeyden daha fazla risk altında olduğunuzu düşünmüyorum.

— UnconditionallyReinstateMonica

30

Akü voltajınız 0-1.7 arasında bir değere düşerse ne olacağı tanımlanmamıştır

Bu genellikle doğrudur, ancak kesin olarak hiçbir şeyi yok etmeyecektir. Çünkü, eğer yıkıcı olsaydı, "Mutlak Maksimum Değerler" deki min Vdd (hiçbir veri sayfasında hiç görmediğim) pozitif bir değer olarak verilirdi ve umarım hayatımda asla görmeyeceğim - mantıklı değil).

Bu noktada, MCU'nun düşük voltajla imha edilmeyeceği garantilidir. Bununla birlikte, hala düzensiz davranabilir (diğer harici devrelere zarar verebilir).

Şimdi, bu tür bir MCU'da, genellikle " esmerleşme tespiti " veya bazen "düşük gerilim kilitleme" adı verilen bir özellik vardır . Bu, besleme voltajını izleyen ve voltaj belirli bir seviyenin altında (bazen programlanabilir) olduğunda çipin sıfırlama durumunda tutulmasını garanti eden bir özelliktir.

İyi haber: Kullandığınız belirli çipte böyle bir özellik var. Bağladığınız veri sayfasındaki bölüm 5.1'e bakın .

Bu nedenle, özel durumunuzda "güç iyi" algılamalı bir regülatöre veya ek bir besleme izleme devresine sahip olmanıza gerek yoktur.

MCU'da brown-out tespiti yoksa, voltaj regülatörleri olmadan sadece bu özelliği (genellikle zamanlanmış bir açılış sıfırlama jeneratörü ile birlikte) sunan küçük yongalar olduğunu unutmayın.

— dim SE inancını kaybetti
kaynak

2

Ayrıca, MCU'nun bu özelliklere sahip olmaması durumunda harici güç amirleri kullanılabilir.

— scld

1

Bunu algılamayan çipler için, batarya ile cihaz arasına düşük gerilim koruması koymak genellikle işe yarar. Karmaşık, pahalı veya güce aç değiller.

— Mast

Daha düşük bir besleme voltajına sahip bir mandallama olamaz mı (daha yüksek olanla olmaz)?

— Peter Mortensen

@PeterMortensen Hayır, çok olağandışı yongalarda ve çok spesifik durumlarda (veri sayfasında birden çok kez açıkça belirtilecek) veya yongada bir hata varsa, mandalla karşılaşma olasılığı yoktur. Düşük gerilim. Ayrıca, güç açıldığında, kaynağın 0V'den nominal değerine (güç kapatıldığında aynı) gitmesi biraz zaman alır çünkü mantıklı değildir. Bundan kaçınamazsınız. Sisteminizin her açılışında mandallama riski varsa, bu kötüdür. Olabilecek en kötü şey düzensiz davranıştır, ancak bu risk kahverengi dedektör tarafından ortadan kaldırılır.

— dim

9

... 0-1.7 arasında ne olacağı tanımlanmadı

Aslında 1.8 V'un altında ne olacağının garantisi yok.

Hasar konusunda endişelenmeyin , bunlar işletim parametreleridir . Hasarı önlemek için , bağlantılı sayfada yer almayan Maksimum derecelendirmeleri aşmamalısınız . Kullanılan çipleri biliyorsanız veri sayfalarını arayabilir ve Maksimum derecelendirmeleri görebilirsiniz. Çok düşük bir besleme voltajından zarar görebilecek bir çiple karşılaşmadım.

Pilinizin çok düşük olmasına rağmen ürününüzün "bilmesini" ve yanıt vermesini istiyorsunuz. Sadece akü voltajı yeterince yüksek olduğunda sıfırlamayı serbest bırakacak bir akü algılama devresi (veya dahili olanı kullanarak) ekleyin.

— Bimpelrekkie
kaynak

Vdd 3.6V üzerine çıkarsa ne olur biri harikalar önerilen 3.9v için, Spec mutlak maksimum spec. Veri sayfaları nadiren (eğer varsa) söylüyor. Tahminim, üreticinin "hey, 3.6v'ye kadar test ediyoruz, yine de yukarıda çalışabilir" derdi.

— glen_geek

3

@glen_geek Sorun ömür boyu garantilidir . Teknik özelliklere sahip bir IC'nin olması imkansız değil. Vdd = 5 V'de bile iyi çalışacağından bahsediyorsunuz. Ancak bu sadece bir saat, bir gün, bir hafta, bir ay veya bir yıl sürebilir. Üretici 3,6 V'de yalnızca belirli bir kullanım ömrünü garanti eder (örneğin 125 santigrat derecede 10 yıl kesintisiz çalışma). IC her zaman 50 C'nin altındaysa, daha da uzun bir kullanım ömrü bekleyebilirsiniz. Daha yüksek Vdd ve sıcaklıklarda, sıcak taşıyıcılar ve elektromigrasyon gibi etkiler IC'ye dahili olarak yavaşça zarar verir. Önerilen koşullarda, bunlar böyle bir sorun değildir.

— Bimpelrekkie

8

İşlemcinizin GPIO pinlerinde amuck ve bellek karıştırmayacağı veya hoş olmayan ve olası zarar verici dalga formları sağlamayacağının garantisi yoktur. Mikro fiziksel zarar görmeyecek garanti, ancak olabilir neden kötü tasarım, sert doğa ile, muhtemelen yumuşak zarar gelmesini veya.

Örneğin, pille çalışan mikro cihazınız, bir uzaktan termostat görevi gören bir MOSFET aracılığıyla bir teraryumdaki sıcaklığı kontrol ediyorsa ve mikro amuck çalışırsa, pil biterse sürüngenleri öldürebilir. Aşırı bir örnek ve gerçekte buna karşı birçok güvence olmalıdır. Pille çalışan bir mikro- nun kendi dışında herhangi bir şeye zarar vermesi de nadirdir. Daha yaygın bir örnek, batarya destekli RAM veya EEPROM'un karıştırılmasıdır.

Asla gerçekleşmediğinden emin olmak için mikro değeri 1.80V'un altındaki voltajlar için engellemelisiniz (sıfırlamada tutun). Bunu yapan devre tam olmayacağından (eşik üzerinde her zaman bir tolerans vardır) 2.0V veya 1.90V seçebilirsiniz. +/- 0.2 veya 0.1V. Genellikle bazı histerezis de vardır, bu nedenle 2.2V'de sıfırlanabilir ve 1.9V'da sıfırlanabilir. Ayrıca, uygun bir sıfırlamanın gerçekleşmesi için genellikle minimum sıfırlama darbe genişliği de vardır, bu nedenle de garanti edilmelidir.

Yaklaşık 2.4 veya 2.5V keserek, düşük sıcaklıkta bile meyve suyunun çoğunu bir CR2032'den çıkaracaksınız, bu yüzden bu kadar yakın aramak için çok az neden var.

— Spehro Pefhany
kaynak