Un resistore di spurgo su un piccolo circuito è obbligatorio sui condensatori di disaccoppiamento?

Ho questo circuito di base con un MSP430 (Le uscite vanno ai LED)

Ho notato una strana circostanza (per me, per non dire molto). In questo circuito, devo sempre aspettare circa 20 secondi o cortocircuitare manualmente il condensatore (quando è spento) per riaccenderlo.

Primo plug-in :: Tutto funziona alla grande!

Scollegalo e ricollegalo subito: niente!

Scollegalo e cortocircuita i condensatori, ricollegalo :: Tutto funziona alla grande!

Ho aggiunto un resistore da 4700ohm (R1) nel tentativo di avere un carico costantemente sul condensatore dopo lo spegnimento.

Con questo resistore (scelto solo in quanto è solo 5mW su un resistore da 250mW) il circuito sembra funzionare come previsto.

Con mia comprensione molto limitata, tuttavia, penso che MSP430 sarebbe sufficiente per drenare il condensatore. Non ho molta familiarità con la protezione del brownout, ma questa funzionalità impedisce al micro di scaricare il condensatore?

Si noti che tutte le dimensioni dei condensatori sono state scelte arbitrariamente ad eccezione di C1, che è richiesto nella scheda tecnica del regolatore di tensione.

L'assorbimento massimo dal micro è di circa 22 mA (i LED sono pilotati da transistor)

Non sono sicuro che siano necessari i fogli dati per il regolatore e il micro

Sono altamente inesperto ma molto interessato a queste cose. Il mio obiettivo è imparare e ti ringrazio per il tuo aiuto

schematico

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

capacitor

— Dan
fonte

Questo è un ottimo esempio di buona domanda.

— Passante dal

Cosa succede quando si sostituisce C2 con un 10uFtappo più piccolo ?

— helloworld922,

Non so abbastanza su questo microcontrollore per rispondere in modo specifico, ma ci sono circuiti integrati del supervisore di potenza che assicureranno che il microcontrollore venga ripristinato se la tensione di ingresso scende al di sotto di una soglia, invece di essere lasciata in uno stato incoerente, che potrebbe essere ciò che sta accadendo Qui.

— Phil Frost,

@ helloworld922, ho provato anche 10uF e 100uF. Stessi risultati (corto circuito richiesto)

— Dan

@PhilFrost no, intendevo C2 = 10uFinvece di C2 = 470uF. Teoricamente la corrente di quiescenza dell'LM1117 (insieme all'attuale assorbimento dell'MCU) dovrebbe esaurirla abbastanza velocemente, quindi probabilmente non è una grande preoccupazione.

— helloworld922,

Risposte:

Hai identificato correttamente il problema.

Non sono riuscito a capire esattamente quale sia la massima corrente che MSP430 può attingere dal suo pin P1. Ho trovato un parametro chiamato "massima corrente del diodo" nel foglio dati, che è 2mA, ed è la migliore ipotesi che posso fare. Tuttavia, non è che questa sia la corrente che verrà assorbita nella pratica: una volta che la tensione di ingresso del regolatore scenderà sotto ~ 4,3 V, è difficile prevedere la velocità di scarica.

È possibile ridurre al minimo il tempo di scarica prendendo condensatori più piccoli per l'ingresso del regolatore. Perché hai aggiunto 470uF in primo luogo? Vedo in questo foglio dati (che è quello che dovresti usare in base al numero di parte nello schema) che 100nF dovrebbe essere sufficiente.

Se lo scarico naturale è ancora troppo lento, è possibile aggiungere un resistore emorragico. Puoi anche considerare di aggiungere una resistenza di pull-down in parallelo al pin P1. Se il consumo di energia attiva è di grande importanza, esistono tecniche più efficienti dal punto di vista energetico per abbassare la tensione.

NOTA GENERALE:

L'uso di resistori di spurgo è molto comune per motivi di sicurezza. Ad esempio, ci sono SMPS che utilizzano enormi condensatori di uscita. Se si disconnette il carico e si espongono i pin di uscita, questi tappi possono (a volte) conservare la loro carica per minuti. La quantità di carica è tale che un essere umano che tocca le uscite può morire. In casi come questo, è pratica comune aggiungere un resistore di spurgo (di solito un resistore di potenza) in parallelo ai condensatori di uscita.

— Vasiliy
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la "massima corrente del diodo" suona come la massima corrente attraverso i diodi di protezione sugli ingressi. In tal caso, ciò non avrebbe nulla a che fare con l'assorbimento corrente del microcontrollore durante il normale funzionamento.

— Phil Frost,

@PhilFrost, sono d'accordo. Questi 2 mA sono l'unico limite superiore che ho trovato nelle specifiche, quindi è stata la mia ipotesi migliore.

— Vasiliy,

Non vi è alcun motivo per il 470uF, il mio pensiero era: "Un grosso condensatore prima del regolatore si prenderà cura di eventuali cadute che potrebbero accadere nella verruca a parete 5V SMPS" Sto perfettamente bene con l'uso di condensatori di qualsiasi dimensione. Grazie per il tuo contributo

— Dan

Ho rimosso il condensatore 470uF e mantenuto solo il condensatore 100nF. Funziona benissimo! (Anche la resistenza di spurgo viene rimossa) Grazie!

— Dan

Hai un cappuccio abbastanza alto prima del regolatore (470µF). Si prega di misurare la tensione dietro il regolatore mentre si stacca. Verifica se la tensione scende rapidamente o solo in pochi secondi a un livello inferiore alla tensione richiesta per MSP.

Immagino che il controller assorba solo pochissima energia e ci vuole del tempo per svuotare il tappo. Dopo aver scaricato il tappo (o al di sotto di un certo livello), puoi ricominciare con successo.

La protezione del brownout è qualcosa di diverso. In realtà è una protezione per il processore dall'entrare in uno stato indefinito a causa della tensione a un livello in cui non è più in grado di operare all'interno delle specifiche, portando quindi a stati potenzialmente non definiti.

— Tom L.
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Sì hai ragione, non abbastanza tensione. Tuttavia quando lo ricollego (senza svuotare i tappi) ci sono i 3,3 V previsti sul condensatore e sul micro (ma non funziona) userò un condensatore molto più piccolo e anche un bleeder.

— Dan