Supervisión de las fuentes de alimentación ADC - Cómo rechazar pulsos cortos de sobretensión

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Tengo una aplicación MCU donde la MCU se enciende / apaga y supervisa las diferentes fuentes de alimentación de la placa (3.3V, 1.8V, 1.0V, etc.). Cuando se detecta un voltaje insuficiente o excesivo, debe activarse una alarma en el sistema.

Hasta ahora, la implementación era un poco simplista: solo tomaba una muestra cada 5 ms y si estaba por encima o por debajo del umbral relevante, por sobretensión / subtensión respectivamente, se activó la alarma.

Eso llevó al problema de que en una placa, donde el diseño del convertidor dc / dc no era óptimo y estaban presentes pulsos cortos de sobretensión, se lanzaron las alarmas. Por supuesto, tal comportamiento no es deseado.

Ahora estoy tratando de optimizar el código c de la MCU para hacer frente al problema. Sé que, idealmente, esto debería resolverse en su origen (corrija el diseño de HW o implemente un filtro LP analógico), pero supongamos que esto no es posible por el momento.

Mi primera idea fue requerir que más de una muestra consecutiva estuviera fuera de los límites antes de que se active una alarma. Pero de alguna manera llegué a este pensamiento: ¿qué sucede si tomo muestras exactamente cuando se producen las muestras de sobretensión? No estoy seguro de si son periódicos en absoluto, pero también puede ser el caso. No puedo excluirlo. En tal caso, tal implementación también fallaría; Se activaría una falsa alarma. ¿Qué piensas? ¿Tiene sentido este pensamiento?

Y luego mi próxima idea es implementar un filtro de paso bajo digital. Probablemente un filtro recursivo IIR. Pero aquí las preguntas son aún más. ¿Esto realmente resolvería mis preocupaciones? Quiero decir, si las muestras se toman exactamente cuando llegan los pulsos periódicos, entonces la solución del filtro también falla. ¿Tienes algo más que proponer? ¿Crees que el filtro LP digital es una buena idea? En caso afirmativo, supongo que debería establecer la frecuencia 3dB del filtro cerca de DC. ¿Es eso de todos modos posible?

    
pregunta nickagian

3 respuestas

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Editar: Mi respuesta original no cumplió con el objetivo de diseño. Este es un enfoque diferente.

Cuenta cada evento de bajo y sobre voltaje. Cuando cualquiera de los conteos excede un umbral de, digamos, 3, active la alarma.

Reduzca los conteos por encima y por debajo cada vez que se toma una lectura en banda para proporcionar un filtrado digital básico. Asegúrate de no hacer fluir los contadores.

    
respondido por el Glenn W9IQ
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El problema con CUALQUIER sistema de muestreo es que es propenso a que la frecuencia coincida con la señal de la fuente y si esa frecuencia no está definida, siempre está en una situación de riesgo / probabilidad.

Recuerdoel" Viking " Explorador de Marte que tenía una cámara que tomaba imágenes panorámicas al escanear y transmitir líneas verticales de datos de imagen utilizando un cabezal de cámara giratorio. Puedes verlos como esas dos macetas con ranuras verticales que sobresalen en la imagen de arriba.

Tomó una imagen maravillosa para su momento ..

Desafortunadamente, como lo señaló uno de los astrónomos del equipo, podrías pasar una banda de música más allá de la cámara y si la cámara tomara parte en los huecos de la banda, nunca los verías.

Lo mismo se aplica a sus requisitos. Puede seguir ejecutando los valores promedio en el código, básicamente creando un filtro de paso bajo, y / o usar un contador de eventos para requerir varios rangos fuera de los informes antes de informar, pero si las cosas se alinean con las desviaciones, todavía tendrá el problema.

Además de los métodos que sugeriría, al detectar un valor errante, cambie la frecuencia de muestreo en ese canal en particular a varios valores de tiempo para intentar detectar un valor dentro del rango. Luego, cuando detecte un buen valor, reinicie el procedimiento.

    
respondido por el Trevor_G
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Como señalaste, el filtrado debe hacerse desde el origen. Quizás pueda colocar un LC LPF con una frecuencia de corte de 10 kHz. Esto debería cortar la mayor parte del contenido de HF.

Pero si no tiene oportunidad de hacer una revisión de hardware, entonces la solución más simple será promediar un número limitado de muestras consecutivas. Acerca de los picos: si obtiene 10 muestras en un período corto y 2 o 3 muestras no consecutivas muestran valores irrelevantes (sobretensión o baja tensión), entonces ignórelas y promedie el resto.

    
respondido por el Rohat Kılıç

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