रेगुलेटर के बिना बैटरी से MCU पावर देना

Question

मैंने कुछ विकास बोर्डों को देखा है (उदाहरण के लिए। BL652 dev किट ) कम पावर चिप्स के लिए बैटरी पावर को सीधे MCU से बिना नियामक के जोड़ा गया है।

उदाहरण के लिए, इस्तेमाल की गई बैटरी एक 3V CR2032 है। डेटापत्रक MCU के लिए परिभाषित करता है निम्नलिखित मानकों:

datasheet page 16.
Absolute Maximum Ratings            Min           Max
Voltage at VDD_nRF pin             -0.3           3.9

datasheet page 17.
Recommended Operating Parameters    Min    Typ    Max
VDD_nRF                             1.8    3.3    3.6

मैं इसकी व्याख्या कर रहा हूं "If your battery voltage drops to a value between 0-1.7 it isn't defined what will happen"।

मुझे इस बात की चिंता क्यों है क्योंकि मैंने नियामकों को पावर गुड पिन वाले देखा है और डेटाशीट में कोई स्पष्ट कथन नहीं पाया है कि उदाहरण से MCU को अंडरवोल्टेज द्वारा क्षतिग्रस्त नहीं किया जाएगा।

मैं यह कैसे तय कर सकता हूं कि बैटरी और लोड के बीच एक नियामक की जरूरत है, जब बैटरी वोल्टेज गिरना शुरू हो जाए तो कोई नुकसान नहीं होगा?

Comments

मैं बहुत शौकिया हूं, लेकिन मेरी धारणा यह है कि नियामक एक-दो चीजें करते हैं। सबसे पहले, वे आपूर्ति वोल्टेज को एक निश्चित सीमा के भीतर बाधित करते हैं। हालांकि, अगर आपूर्ति वोल्टेज 'चला जाता है' तो वे इसे जादुई रूप से पुन: प्रकट नहीं कर सकते। शक्ति का नुकसान, बैटरी से या किसी अन्य स्रोत से होना अभी भी शक्ति का नुकसान है। दूसरे, वे किसी भी तरंग को स्वीकार्य मात्रा में कम कर देते हैं। बैटरियों में वास्तव में यह समस्या नहीं है। मुझे नहीं लगता कि आप बैटरी से सीधे चलने वाले किसी भी अधिक जोखिम में हैं, जैसे कि आप लैब बिजली की आपूर्ति से कुछ करेंगे।

— बिना शर्त

Answer 1

यदि आपका बैटरी वोल्टेज 0-1.7 के बीच किसी मूल्य पर गिरता है तो यह परिभाषित नहीं होता है कि क्या होगा

यह अक्सर सच होता है, लेकिन यह निश्चित रूप से, कुछ भी नष्ट नहीं करेगा। क्योंकि, अगर यह विनाशकारी होता, तो "पूर्ण अधिकतम रेटिंग" में Vdd को एक सकारात्मक मान के रूप में दिया जाता (जो मैंने कभी किसी डेटाशीट में नहीं देखा, और मुझे आशा है कि मैं अपने जीवन में कभी नहीं देखूंगा - यह नहीं होगा ' टी मेक मतलब)।

तो इस बिंदु पर, आप गारंटी देते हैं कि MCU अंडरवोल्टेज से नष्ट नहीं होगा। हालांकि, यह अभी भी गलत तरीके से व्यवहार कर सकता है (संभावित रूप से अन्य बाहरी सर्किटरी को नुकसान पहुंचाता है)।

अब, इस तरह के एमसीयू में, अक्सर " ब्राउन-आउट डिटेक्शन " नामक एक सुविधा होती है , या, कभी-कभी, "अंडरवॉल्टेज लॉकआउट"। यह एक विशेषता है जो आपूर्ति वोल्टेज की निगरानी करता है और गारंटी देता है कि चिप को रीसेट स्थिति में आयोजित किया जाता है जब वोल्टेज किसी दिए गए स्तर (कभी-कभी प्रोग्राम योग्य) के तहत होता है।

अच्छी खबर: आपके द्वारा उपयोग की जा रही विशिष्ट चिप पर ऐसी सुविधा है। आपके द्वारा लिंक किए गए डेटाशीट में अध्याय 5.1 देखें ।

इसलिए, आपको अपने विशेष मामले में "पावर गुड" का पता लगाने या अतिरिक्त आपूर्ति मॉनिटर सर्किट के साथ एक नियामक होने की आवश्यकता नहीं है।

ध्यान दें कि, यदि MCU में ब्राउन-आउट डिटेक्शन शामिल नहीं था, तो छोटे चिप्स होते हैं जो केवल वोल्टेज नियामक होने के बिना इस सुविधा (अक्सर एक समयबद्ध पावर-ऑन रीसेट जनरेटर के साथ संयुक्त) की पेशकश करते हैं।

Comments

इसके अतिरिक्त, MCU में ये सुविधाएँ नहीं होने की स्थिति में बाहरी बिजली पर्यवेक्षकों का उपयोग किया जा सकता है।

— स्कैल्ड

उन चिप्स के लिए जो इसका पता नहीं लगाते हैं, बैटरी और डिवाइस के बीच एक अंडरवोल्टेज प्रोटेक्शन लगाना आमतौर पर ट्रिक का काम करता है। वे जटिल, महंगे या सत्ता के भूखे नहीं हैं।

— मस्त

वहाँ कम आपूर्ति वोल्टेज (जो एक उच्चतर के साथ नहीं होगा) के साथ एक कुंडी नहीं हो सकती है ?

— पीटर मोर्टेंसन

@PeterMortensen नहीं, जब तक कि शायद बहुत ही असामान्य चिप्स पर और बहुत विशिष्ट मामलों के लिए (जो कि डेटाशीट में कई बार स्पष्ट रूप से बताया जाएगा), या यदि चिप में कोई बग है, तो ऐसा कोई तरीका नहीं है, क्योंकि यह लैच-अप का अनुभव कर सकता है। वोल्टेज के तहत। यह भी समझ में नहीं आता क्योंकि बिजली चालू होने पर, आपूर्ति के लिए 0 वी से अपने मामूली मूल्य (बिजली बंद होने पर) पर जाने में थोड़ा समय लगता है। आप इससे बच नहीं सकते। यदि आप अपने सिस्टम की शक्तियों पर हर बार कुंडी लगाने का जोखिम उठाते हैं, तो यह बुरा है। सबसे बुरा जो संभवतः हो सकता है वह अनियमित व्यवहार है, लेकिन यह जोखिम ब्राउन-आउट डिटेक्टर द्वारा समाप्त हो गया है।

— एसई

Answer 2

... 0-1.7 के बीच यह परिभाषित नहीं है कि क्या होगा

वास्तव में 1.8 वी से नीचे कोई गारंटी नहीं है कि क्या होगा।

नुकसान के बारे में चिंता मत करो ये ऑपरेटिंग पैरामीटर हैं । क्षति को रोकने के लिए आपको अधिकतम रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए , जो लिंक की गई शीट में शामिल नहीं हैं। यदि आपको पता है कि चिप का उपयोग किया जाता है, तो आप उनकी डेटशीट देख सकते हैं और अधिकतम रेटिंग देख सकते हैं। मुझे अभी तक एक चिप के पार आना बाकी है जो बहुत कम आपूर्ति वोल्टेज से नुकसान पहुंचा सकती है।

आप अपने उत्पाद को "जानना" चाहते हैं और जब बैटरी बहुत कम हो तब प्रतिक्रिया करें। एक बैटरी डिटेक्शन सर्किट (या आंतरिक एक का उपयोग करके) जोड़ें जो केवल तभी रीसेट करेगा जब बैटरी वोल्टेज पर्याप्त होगा।

Comments

एक आश्चर्य है कि क्या होता है अगर Vdd 3.6v से अधिक कल्पना की सिफारिश की जाती है , 3.9v की अधिकतम अधिकतम कल्पना तक। डेटा शीट शायद ही कभी (यदि कभी) कहते हैं। मेरा अनुमान है कि निर्माता कहेंगे, "हे, हम 3.6v तक परीक्षण करते हैं, यह अभी भी ऊपर काम कर सकता है"।

— glen_geek

@glen_geek यह समस्या जीवन भर की गारंटी है । यह असंभव नहीं है कि ऐनक के साथ एक आईसी। आप उल्लेख Vdd = 5 V पर भी ठीक काम करेंगे। लेकिन यह केवल एक घंटे, एक दिन, एक सप्ताह, एक महीने या एक वर्ष तक हो सकता है। निर्माता केवल एक निश्चित जीवनकाल की गारंटी देगा (उदाहरण के लिए 10 वर्ष निरंतर संचालन 125 डिग्री सेल्सियस पर) 3.6 वी पर। यदि आईसी हमेशा 50 सी से नीचे है, तो आप एक अधिक लंबे जीवनकाल की उम्मीद कर सकते हैं। उच्च वीडीडी और तापमानों पर, गर्म वाहक और विद्युत प्रवास जैसे प्रभाव धीरे-धीरे आईसी को नुकसान पहुंचाते हैं। अनुशंसित शर्तों पर, ये ऐसे मुद्दे नहीं हैं।

— बिम्‍पेल्रेकी 15

Answer 3

इस बात की कोई गारंटी नहीं है कि आपका प्रोसेसर amuck और स्क्रैम्बल मेमोरी नहीं चलाएगा या GPIO पिन पर अप्रिय और संभव हानिकारक तरंग प्रदान करेगा। यह गारंटी है कि माइक्रो शारीरिक रूप से क्षतिग्रस्त नहीं होगा, लेकिन यह एक नरम, या संभवतः, खराब डिजाइन, एक कठिन प्रकृति का नुकसान हो सकता है।

उदाहरण के लिए, यदि आपकी बैटरी संचालित माइक्रो एक MOSFET- के माध्यम से एक टेरारियम में तापमान को नियंत्रित कर रही है, तो रिमोट थर्मोस्टेट के रूप में कार्य करता है और माइक्रो रन करता है अगर बैटरी नीचे गिर जाती है तो यह सरीसृप को मार सकता है। एक चरम उदाहरण, और वास्तव में उस होने के खिलाफ कई सुरक्षा उपाय होने चाहिए। यह भी दुर्लभ है कि एक बैटरी चालित माइक्रो खुद के बाहर कुछ भी नुकसान पहुंचा सकता है। एक अधिक सामान्य उदाहरण बैटरी समर्थित रैम या ईईपीआरओएम का उपयोग होगा।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि कभी भी ऐसा न हो कि आप 1.80V से नीचे के किसी भी वोल्टेज के लिए माइक्रो (इसे रीसेट में दबाए रखें) को रोकें। चूंकि जो सर्किट ऐसा करता है वह सटीक नहीं होगा (थ्रेसहोल्ड पर हमेशा एक सहिष्णुता होती है) आप 2.0V या 1.90V चुन सकते हैं। +/- 0.2 या 0.1 वी। आमतौर पर कुछ हिस्टैरिसीस भी होता है, इसलिए यह 2.2V पर भी रीसेट हो सकता है और 1.9V में रीसेट से बाहर हो सकता है। आमतौर पर एक उचित रीसेट करने के लिए न्यूनतम रीसेट पल्स चौड़ाई भी होती है ताकि इसकी गारंटी भी दी जाए।

आप एक CR2032 में से अधिकांश रस को कम तापमान पर भी लगभग 2.4 या 2.5V काटकर प्राप्त कर सकते हैं, इसलिए इसे इतना निकट कहने का कोई कारण नहीं है।