Ist an den Entkopplungskondensatoren ein Ableitwiderstand im Kleinstromkreis vorgeschrieben?

Ich habe diese Grundschaltung mit einem MSP430 (Die Ausgänge gehen an LEDs)

Ich habe einen merkwürdigen (für mich, wenn auch nicht viel sagenden) Umstand bemerkt. In diesem Stromkreis muss ich immer ungefähr 20 Sekunden warten oder den Kondensator manuell kurzschließen (wenn er ausgeschaltet ist), um ihn wieder einzuschalten.

Erstes Plug-In :: Alles funktioniert super!

Ziehen Sie den Stecker heraus und schließen Sie ihn wieder an :: Nothing!

Ziehen Sie den Stecker heraus und schließen Sie die Kondensatoren kurz, schließen Sie ihn wieder an :: Alles funktioniert super!

Ich habe einen 4700-Ohm-Widerstand (R1) hinzugefügt, um den Kondensator nach dem Ausschalten ständig zu belasten.

Mit diesem Widerstand (nur gewählt, weil er bei einem 250-mW-Widerstand nur 5 mW beträgt) scheint die Schaltung wie erwartet zu funktionieren.

Nach meinem begrenzten Verständnis würde der MSP430 jedoch ausreichen, um den Kondensator zu entleeren. Ich bin mit dem Brownout-Schutz sehr unbekannt. Verhindert diese Funktionalität jedoch, dass das Mikro den Kondensator entleert?

Es ist zu beachten, dass alle Kondensatorgrößen mit Ausnahme von C1, die im Datenblatt des Spannungsreglers angegeben sind, willkürlich gewählt wurden.

Die maximale Stromaufnahme aus dem Mikro beträgt ca. 22 mA (die LEDs werden von Transistoren angesteuert).

Ich bin mir nicht sicher, ob Datenblätter für den Atemregler und das Mikro erforderlich sind

Ich bin sehr unerfahren, aber sehr interessiert an diesen Dingen. Mein Ziel ist es zu lernen und ich danke Ihnen für Ihre Hilfe

schematisch

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab}

capacitor

— Dan
quelle

Dies ist ein gutes Beispiel für eine gute Frage.

— Passant

Was passiert, wenn Sie C2 durch eine kleinere 10uFKappe ersetzen ?

— Helloworld922

Ich weiß nicht genug über diesen Mikrocontroller, um spezifisch zu antworten, aber es gibt Power-Supervisor-ICs, die sicherstellen, dass der Mikrocontroller zurückgesetzt wird, wenn die Eingangsspannung unter einen Schwellenwert fällt, anstatt in einem inkonsistenten Zustand zu bleiben, was möglicherweise der Fall ist Hier.

— Phil Frost

@ helloworld922, ich habe auch 10uF und 100uF ausprobiert. Gleiche Ergebnisse (Kurzschluss erforderlich)

— Dan

@PhilFrost nein, ich meinte C2 = 10uFanstelle von C2 = 470uF. Theoretisch sollte der Ruhestrom des LM1117 (zusammen mit der Stromaufnahme der MCU) schnell genug abnehmen, was wahrscheinlich kein großes Problem darstellt.

— helloworld922

Antworten:

Sie haben Ihr Problem korrekt identifiziert.

Ich konnte nicht genau herausfinden, wie hoch der maximale Strom ist, den der MSP430 an seinem P1-Pin ziehen kann. Ich habe im Datenblatt einen Parameter mit dem Namen "Maximaler Diodenstrom" gefunden, der 2 mA beträgt, und es ist die beste Schätzung, die ich machen kann. Es ist jedoch nicht so, dass dies der Strom ist, der in der Praxis entnommen wird: Sobald die Eingangsspannung des Reglers unter ~ 4,3 V absinkt, ist es schwierig, die Entladerate vorherzusagen.

Sie können die Entladezeit minimieren, indem Sie kleinere Kondensatoren für den Reglereingang verwenden. Warum hast du überhaupt 470uF hinzugefügt? Ich sehe in diesem Datenblatt (welches Sie gemäß der Teilenummer im Schaltplan verwenden sollten), dass 100nF ausreichen sollten.

Wenn die natürliche Entladung immer noch zu langsam ist, können Sie wie gewohnt Blutungswiderstand hinzufügen. Sie können sogar erwägen, einen Pulldown-Widerstand parallel zum P1-Pin hinzuzufügen. Wenn der Wirkleistungsverbrauch von großer Bedeutung ist, gibt es leistungswirksamere Techniken zum Herunterziehen der Spannung.

ALLGEMEINER HINWEIS:

Die Verwendung von Entlüftungswiderständen ist aus Sicherheitsgründen sehr verbreitet. Zum Beispiel gibt es SMPS, die riesige Ausgangskondensatoren verwenden. Wenn Sie die Last trennen und die Ausgangspins freilegen, können diese Kappen (manchmal) ihre Ladung für Minuten speichern. Die Ladungsmenge ist so bemessen, dass ein Mensch, der die Ausgänge berührt, sterben kann. In solchen Fällen ist es üblich, parallel zu den Ausgangskondensatoren einen Entlüftungswiderstand (normalerweise einen Leistungswiderstand) hinzuzufügen.

— Vasiliy
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"Maximaler Diodenstrom" klingt wie der maximale Strom durch die Schutzdioden an den Eingängen. Wenn ja, hat das nichts mit der Stromaufnahme des Mikrocontrollers im Normalbetrieb zu tun.

— Phil Frost

@ PhilFrost, ich stimme zu. Diese 2 mA sind die einzige obere Grenze, die ich in der Spezifikation finden konnte, daher war es meine beste Vermutung.

— Vasiliy

Es gibt keinen Grund für den 470uF, ich dachte: "Ein großer Kondensator, bevor der Regler sich um Tropfen kümmert, die in der Wandwarze 5V SMPS auftreten können." Vielen Dank für Ihre Eingabe

— Dan

Ich habe den 470uF Kondensator entfernt und nur den 100nF Kondensator behalten. Das funktioniert super! (Der Entlüftungswiderstand ist auch entfernt) Danke!

— Dan

Sie haben eine ziemlich hohe Kappe vor dem Regler (470µF). Bitte messen Sie beim Abschalten die Spannung hinter dem Regler. Prüfen Sie, ob die Spannung schnell oder nur innerhalb von Sekunden unter die für den MSP erforderliche Spannung abfällt.

Ich vermute, dass der Controller nur sehr wenig Strom aufnimmt und es eine Weile dauert, bis die Kappe leer ist. Nachdem die Kappe abgelassen wurde (oder ein gewisses Niveau unterschritten hat), können Sie erneut erfolgreich starten.

Brownout-Schutz ist etwas anderes. Tatsächlich ist dies ein Schutz für den Prozessor vor dem Eintritt in einen undefinierten Zustand, da sich die Spannung auf einem Niveau befindet, bei dem es nicht mehr möglich ist, innerhalb der Spezifikationen zu arbeiten, was zu möglicherweise undefinierten Zuständen führt.

— Tom L.
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Ja du hast recht, nicht genug Spannung. Wenn ich es jedoch wieder einstecke (ohne die Kappen zu entleeren), werden am Kondensator und am Mikro die erwarteten 3,3 V anliegen (aber es funktioniert nicht), werde ich einen viel kleineren Kondensator und auch einen Entlüfter verwenden.

— Dan