Fuente de alimentación MCU para entornos hostiles

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Aquí, estudiante de Elec Eng, me he unido a un proyecto en el departamento de ingeniería mecánica de mi universidad que está construyendo un cohete híbrido bastante grande. Desafortunadamente, han tenido problemas con el microcontrolador (un atmega32) que está manejando un servo de hobbies conectado a la válvula del oxidante. cuando se realizan pruebas en el laboratorio, todo funciona bien, pero en dos pruebas estáticas en el campo, la válvula se cierra poco después de abrirse. Sospecho que es un problema de alimentación que causa que la MCU se reinicie aleatoriamente, ya que están ejecutando la MCU desde un modo de conmutación barato de 240 VCA > ¡La fuente de alimentación de 5 V CC con el único suavizado es un límite de 100 nF en la MCU! El problema que creo es que en el laboratorio usan redes normales, pero en el campo es alimentado por un generador ..

Si puedo recrear el problema en el laboratorio, voy a ver cómo reforzar la fuente de alimentación a la MCU, tal vez desde la línea de 12 VCC a un registro lineal (¿7805?) con mucha suavidad de entrada y salida . ¿Qué más podría hacer para que la fuente de alimentación sea a prueba de balas? Choke modo común en la entrada? Cualquier sugerencia o buenas notas de aplicación son bienvenidas: P También estoy considerando una caja de metal conectada a tierra para que los componentes electrónicos se sienten en lugar de la caja de plástico actual. buena idea?

    
pregunta Rambo

2 respuestas

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Una forma de "a prueba de balas" de su fuente de alimentación es agregar supresores de voltaje transitorio (TVS). Vea esta nota de aplicación, por ejemplo: enlace

Verifique también la configuración del fusible del ATmega32. Algunos de ellos pueden ayudar a que su sistema sea más robusto. En particular, verifique el módulo de detección de caída de tensión y el tiempo de inicio (fusibles SUT0 y SUT1).

    
respondido por el Alejandro
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Para alimentar la MCU en general: desea al menos 1uF de capacitancia a granel en el suministro de 5V (supongo) al microcontrolador, más la capacitancia cerámica de 0.1uF por pin en el dispositivo. Su plan de un 7805 más grandes cantidades de capacitancia a granel es un buen plan. Al menos 10uF de condensador electrolítico en la entrada y la salida es un buen punto de partida. El regulador lineal suena apropiado para esta aplicación porque el microcontrolador y la entrada del servo no requerirán demasiada potencia de 5V.

Para esta prueba, no creo que aún debas preocuparte por el 'a prueba de balas', pero el hecho de que este sea un sistema crítico en un cohete sustancial indica que el ATmega32 y el hobby servo no son Lo suficientemente confiable para ser seguro en aplicaciones de vida. Para diseñar esto para que sea seguro, confiable y efectivo, debe considerar una MCU diseñada para al menos aplicaciones automotrices y asegurarse de que los sistemas electromecánicos y mecánicos estén a prueba de fallas . 45 kg de oxidante es algo que se debe tratar con la precaución y el cuidado de ingeniería apropiados.

El embalaje / montaje de su sistema de control MCU también será muy importante. Las fuerzas g experimentadas en el cohete deben considerarse como las características / confiabilidad del choque + vibración. Por ejemplo, la cinta adhesiva doble y el conector de cable de entrada son definitivamente malas opciones para esta implementación. Hable con su PI o asesor de proyectos y vea si tienen algo que aportar para implementar este sistema de manera segura. No dé por sentado la seguridad en la ingeniería de este o cualquier otro proyecto.

Consejo general: encienda el dispositivo en el laboratorio de la misma manera o de una manera similar a la aplicación prevista. Por lo tanto, use un suministro de batería / banco y un regulador para producir el suministro de MCU en todas las pruebas, evitando usar el suministro de 5 V de pared-verruga.

    
respondido por el user2943160

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