USV de emergencia para el circuito

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Tengo un pequeño circuito con un µC en él. A veces puede suceder que el circuito pierda la conexión de alimentación, lo que resulta en un apagado instantáneo. Ahora estoy buscando un capacitor que me proporcione energía durante un corto tiempo para que mi µC pueda apagarse correctamente (la µC se nota cuando se pierde la alimentación principal, así que puede iniciar sus rutinas de apagado). El condensador debe suministrar energía durante un máximo de medio segundo solo para el µC para escribir los datos actuales en su memoria y luego apagarse. El µC es un ATtiny, por lo tanto, no necesita tanta energía mientras se mantiene vivo.
¿Es suficiente un límite de 100 µF para esta tarea?
Información adicional:
Nivel de voltaje: 3.3V
Corriente de alimentación: máx. 300 µA

Con respecto a las preguntas, cómo detectar la pérdida de energía: el circuito está conectado a dos fuentes de energía diferentes, una de ellas funciona a 32 V y la otra a 3.3 V (circuito µC). Si hay una pérdida de energía, ambos circuitos pierden energía a la vez, así que puedo probar la pérdida de energía en el circuito de 32 V.

    
pregunta arc_lupus

2 respuestas

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Haz los cálculos en lugar de preguntarnos. (300 µA) (500 ms) / (100 µF) = 1.5 V. ¿Puede el microcontrolador y cualquier otra cosa que necesite hacer para que el apagado funcione a partir de 1.8 V. Si no, entonces su límite de 100 uF es claramente inadecuado.

Sin embargo, en lugar de tratar de mantener un suministro regulado después del regulador, generalmente es mejor mantener el suministro en el regulador. De esa manera, el voltaje desde el cual se está ejecutando el micro será constante durante el período de apagado. Por ejemplo, si la fuente de alimentación de 3.3 V está hecha por un regulador Buck desde la fuente de 32 V, entonces un diodo seguido por la tapa de retención en la entrada de este regulador Buck lo haría.

Necesita (3.3 V) (300 µA) (500 ms) = 500 µJ. Digamos que necesita el doble de eso en la entrada del conmutador Buck para ser conservador, por lo que 1 mJ. Digamos que el interruptor de dólar necesita 5 V mínimo. Para ver dónde estamos, veamos cuánta energía puede proporcionar una tapa cerámica simple de 10 µF desde 32 V a 5 V. (32 V) ² (10 µF) / 2 = 5.12 mJ y (5 V) ² ( 10 µF) / 2 = 125 µJ, por lo que la energía disponible de una tapa de 10 µF es de 5 mJ. Eso es 5 veces más de lo que se requiere de manera conservadora. En teoría, eso significa que una tapa de 2 µF lo haría, pero las tapas de cerámica suelen ser de ± 20%, y no va a ahorrar nada usando 2 µF en lugar de 10 µF. Tenga en cuenta que debe ser bueno a 35 V.

Añadido:

Scld hizo un buen punto en un comentario que debería mencionarse aquí. Los cálculos anteriores suponen que las caídas de voltaje de 32 V a 5 V durante el período de alimentación de respaldo. Sin embargo, esto solo comienza después de que el voltaje de entrada ya ha bajado un poco. Debe hacer el cálculo de energía comenzando con cualquier umbral de voltaje que esté utilizando para detectar que la alimentación de entrada se ha caído. La energía en un condensador es proporcional al cuadrado del voltaje, por lo que a 1/2 voltaje solo hay 1/4 de la energía disponible.

Parece que 10 µF en el ejemplo anterior aún funcionaría para votaciones de umbral razonables. Digamos que utiliza 24 V como el umbral para detectar la pérdida de potencia de entrada. (24 V) ² (10 µF) / 2 = 2,9 mJ, dejando aproximadamente 2,8 mJ disponibles hasta 5 V. Eso sigue siendo un buen margen por encima de 1 mJ que decidimos que era necesario en la entrada del regulador de dólar, por lo que está bien. Sin embargo, tenga en cuenta que esto también muestra que 10 µF no es suficiente si el umbral de detección de apagado es significativamente menor. Tenga en cuenta que el voltaje de arranque que utiliza para estas ca lulaciones es el más bajo y podría ser el peor de los casos, teniendo en cuenta todas las tolerancias, y después del diodo de la fuente principal de 32 V.

Otro punto es que, de todas formas, es casi seguro que habría al menos 10 µF en la entrada del conmutador. Si establece correctamente el umbral de detección de apagado, es posible que no necesite agregar ninguna parte.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Necesitas saber cuánta corriente consume tu circuito. De esta manera puede calcular la cantidad de carga que necesita durante un período de 0,5 segundos. Entonces necesitas saber cuál es la tolerancia mínima de voltaje de la fuente de alimentación (digamos que es de 2.8V). Esto significa que su tapa no debe caer por debajo de 2.8V después de 0.5 segundos.

i = C (dV / dt),

entonces, si su voltaje de alimentación es 3.3V y usted puede permitirse una caída de voltaje de 2.8V, su dV / dt es (3.3-2.8) /0.5 = 1 V / s.

Digamos que su circuito consume aproximadamente 100 mA, de esta manera, C = i / 1V / s. Entonces, 0.1A / 1V / s = 0.1F que es 100 mili Farades.

* esto supone que la corriente es constante

Necesitas revisar estos cálculos.

    
respondido por el Nazar

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