Hilfe beim Stromausfallschutz mit Kondensator

Beim Entwerfen einer Schaltung werden Protokolldaten auf einer SD-Karte gespeichert. Die Informationen werden von einem übergeordneten Schaltkreis kommen, an den dieser angeschlossen wird. Der übergeordnete Stromkreis versorgt meine Tochterkarte mit 5 V. Die Tochterkarte verwendet eine MCU, die mit 3,3 V betrieben wird. Ich verwende also nur ein paar Dioden, um die Spannung von 5 V zu senken.

MEINE HERAUSFORDERUNG IST: Im Falle eines Stromausfalls möchte ich, dass die MCU auf meiner Tochterkarte den Hauptstromverlust erkennt und die Daten sofort aus dem RAM auf die SD-Karte spült und dann inaktiv wird, bevor sie heruntergefahren wird . Beim Schreiben auf eine SD-Karte können Sie Beschädigungen verursachen, wenn Sie während eines Schreibvorgangs die Stromversorgung verlieren.

Ich denke darüber nach, einen großen Kondensator zu verwenden, um die Leistung nur ein wenig zu puffern. Ich weiß, dass es einige MCU Supervisor ICs gibt, die wirklich gute Arbeit leisten würden, aber sie sind für Fälle gedacht, in denen Sie die Stromversorgung tagelang aufrechterhalten müssen. Ich brauche höchstens ein oder zwei Sekunden. Ich muss jedoch darauf achten, dass die MCU nicht ein- und ausgeschaltet wird, wenn die Kondensatorleistung unter den Schwellenwert des IC fällt. Hat jemand einen Schaltplan oder kann er Vorschläge machen, wie ich vorgehen soll?

Folgendes habe ich bisher ... (Die .5F-Kappe ist mein Notstromkondensator)

Dioden zum Spannungsabfall verwenden? Yuck. Verwenden Sie einen 3,3-V-Regler. Es ist genau das Richtige. Sie und / oder Ihre Kunden werden es nicht bereuen.

Sie haben im Allgemeinen die richtige Idee. Verwenden Sie eine große Kappe, obwohl .5F möglicherweise etwas zu groß ist.

Anstelle eines Komparators können Sie auch einen Spannungsteiler verwenden und den Ausgang in einen der Interrupt-On-Change-Pins des PIC einspeisen. Stellen Sie den Teiler so ein, dass der Eingang etwas über dem maximalen Vih liegt, wenn 5 V aktiv sind. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass die 5 V auch schneller nach unten gezogen werden, sobald die Quelle entfernt wird.

Sie können auch versuchen, einen Akku und einen Power Mux zu verwenden. Wenn die 5V weggehen, schaltet der Mux auf Batteriestrom um. http://focus.ti.com/paramsearch/docs/parametricsearch.tsp?family=analog&familyId=422&uiTemplateId=NODE_STRY_PGE_T

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Jetzt ist nur noch 1 Punkt übrig: die Größe des Pufferkondensators . Sie müssen wissen, wie viel Strom Sie aus der 3,3-V-Versorgung ziehen, wenn Sie auf die SD-Karte schreiben. Nehmen wir an, das sind 20mA. Die Kondensatorspannung nimmt linear ab, wenn ein konstanter Strom gezogen wird:

$\Delta V = \dfrac{I \times t}{C}$

oder

$C = \dfrac{I \times t}{\Delta V}$

$\Delta V$$\Delta V$

$C = \dfrac{20mA \times 100ms}{0.5 V} = 4000 \mu F$

Jetzt sind die Werte, die ich verwendet habe, grobe Schätzungen, und Sie müssen die Berechnung mit den richtigen Zahlen durchführen, aber die Schätzungen zeigen an, dass Sie möglicherweise nicht einmal die 0,5-F-Superkappe benötigen, obwohl dies Ihnen einen ernsthaften Sicherheitsspielraum bietet. Sie hätten zum Beispiel 10s statt 100ms, um den Puffer auf die SD-Karte zu leeren.

(Der Ausfall des Seiko S812C beträgt nur 120 mV, wodurch sich Ihre zulässige Spannungsabnahme und damit Ihre verfügbare Zeit verdoppelt.)

Eine Lösung hierfür ist die Verwendung der Komparatoren Ihres Mikrocontrollers.

Sie haben nicht erwähnt, welchen Mikrocontroller Sie verwenden, daher können wir nur raten, ob tatsächlich Komparatoren auf dem Chip vorhanden sind. Wenn Ihr Mikro eine Spannungsreferenz hat, noch besser.

Vorausgesetzt, dies ist der Fall, können Sie einen Interrupt einrichten, um zu einem ISR zu springen. Der ISR könnte die Uhr (wenn möglich) auf eine Routine mit geringem Stromverbrauch schalten und dann herunterfahren. Wenn Sie mit einer niedrigen Frequenz arbeiten, haben Sie möglicherweise viel mehr Zeit, um das Speichern durchzuführen. Der Nachteil ist jedoch, dass das Speichern mehr Zyklen dauert.