Une résistance de purge sur un petit circuit est-elle obligatoire au niveau des condensateurs de découplage?

J'ai ce circuit de base avec un MSP430 (les sorties vont aux LED)

J'ai remarqué une circonstance étrange (pour moi, ne disant pas grand-chose). Dans ce circuit, je dois toujours attendre environ 20 secondes ou court-circuiter manuellement le condensateur (lorsqu'il est éteint) pour qu'il se rallume.

Premier plug-in :: Tout fonctionne très bien!

Débranchez-le puis rebranchez-le directement :: Rien!

Débranchez-le et court-circuitez les condensateurs, rebranchez-le :: Tout fonctionne très bien!

J'ai ajouté une résistance de 4700 ohms (R1) dans le but d'avoir une charge constante sur le condensateur après la mise hors tension.

Avec cette résistance (choisie uniquement en ce qu'elle n'est que de 5 mW sur une résistance de 250 mW), le circuit semble fonctionner comme prévu.

À ma compréhension très limitée cependant, je pense que le MSP430 serait suffisant pour drainer le condensateur. Je ne connais pas très bien la protection contre les baisses de tension, mais cette fonctionnalité empêche-t-elle le micro de drainer le condensateur?

A noter que toutes les tailles de condensateurs ont été choisies arbitrairement à l'exception de C1 qui est demandé dans la fiche technique du régulateur de tension.

La consommation maximale du micro est d'environ 22 mA (les LED sont entraînées par des transistors)

Je ne sais pas si des fiches techniques sont nécessaires pour le régulateur et le micro

Je suis très inexpérimenté mais très intéressé par ces choses. Mon objectif est d'apprendre et je vous remercie de votre aide

schématique

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

capacitor

— Dan
source

Ceci est un excellent exemple d'une bonne question.

— Passerby

Que se passe-t-il lorsque vous remplacez C2 par un 10uFcapuchon plus petit ?

— helloworld922

Je ne connais pas suffisamment ce microcontrôleur pour répondre spécifiquement, mais il existe des circuits intégrés de supervision de l'alimentation qui s'assureront que le microcontrôleur est réinitialisé si la tension d'entrée passe en dessous d'un seuil, au lieu d'être laissé dans un état incohérent, ce qui peut être ce qui se passe ici.

— Phil Frost

@ helloworld922, j'ai aussi essayé 10uF et 100uF. Mêmes résultats (shorting requis)

— Dan

@PhilFrost non, je voulais dire C2 = 10uFau lieu de C2 = 470uF. Théoriquement, le courant de repos du LM1117 (ainsi que la consommation de courant du MCU) devrait l'épuiser assez rapidement, donc probablement pas un gros problème.

— helloworld922

Réponses:

Vous avez correctement identifié votre problème.

Je n'ai pas pu déterminer exactement quel est le courant maximal que le MSP430 peut tirer sur sa broche P1. J'ai trouvé un paramètre nommé "courant de diode maximum" dans la fiche technique, qui est de 2mA, et c'est la meilleure supposition que je puisse faire. Cependant, ce n'est pas que ce soit le courant qui sera tiré en pratique: une fois que la tension d'entrée du régulateur sera inférieure à ~ 4,3 V, il est difficile de prédire le taux de décharge.

Vous pouvez minimiser le temps de décharge en prenant des condensateurs plus petits pour l'entrée du régulateur. Pourquoi avez-vous ajouté 470uF en premier lieu? Je vois dans cette fiche technique (qui est celle que vous devez utiliser en fonction du numéro de pièce dans le schéma) que 100nF devrait suffire.

Si la décharge naturelle est encore trop lente, vous pouvez ajouter une résistance de saignement comme vous l'avez fait. Vous pouvez même envisager d'ajouter une résistance de rappel en parallèle à la broche P1. Si la consommation d'énergie active est d'une grande importance, il existe des techniques plus efficaces pour réduire la tension.

NOTE GÉNÉRALE:

L'utilisation de résistances de purge est très courante pour des raisons de sécurité. Par exemple, il existe des SMPS qui utilisent d'énormes condensateurs de sortie. Si vous déconnectez la charge et exposez les broches de sortie, ces capuchons peuvent (parfois) stocker leur charge pendant quelques minutes. La quantité de charge est telle qu'un humain touchant les sorties peut mourir. Dans des cas comme celui-ci, il est courant d'ajouter une résistance de fuite (généralement une résistance de puissance) en parallèle aux condensateurs de sortie.

— Vasiliy
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"courant de diode maximum" sonne comme le courant maximum à travers les diodes de protection sur les entrées. Si c'est le cas, cela n'aurait rien à voir avec la consommation actuelle du microcontrôleur en fonctionnement normal.

— Phil Frost

@PhilFrost, je suis d'accord. Ces 2mA sont la seule limite supérieure que j'ai pu trouver dans la spécification, donc c'était ma meilleure estimation.

— Vasiliy

Il n'y a aucune raison pour le 470uF, ma pensée était: "Un gros condensateur avant que le régulateur ne s'occupe des chutes qui pourraient se produire dans la verrue murale 5V SMPS" Je suis parfaitement à l'aise avec l'utilisation de condensateurs de toute taille. Merci pour votre contribution

— Dan

J'ai supprimé le condensateur 470uF et conservé uniquement le condensateur 100nF. Cela fonctionne très bien! (La résistance de purge est également retirée) Merci!

— Dan

Vous avez un bouchon assez haut devant le régulateur (470µF). Veuillez mesurer la tension derrière le régulateur tout en le débranchant. Vérifiez si la tension chute rapidement ou seulement en quelques secondes à un niveau inférieur à la tension requise pour le MSP.

Je suppose que le contrôleur n'aspire que très peu d'énergie et qu'il faut un certain temps pour vider le capuchon. Une fois le bouchon vidé (ou en dessous d'un certain niveau), vous pouvez recommencer avec succès.

La protection contre les baisses de tension est quelque chose de différent. C'est en fait une protection pour le processeur d'entrer dans un état indéfini en raison de la tension étant à un niveau où il ne peut plus fonctionner dans les spécifications, conduisant ainsi à des états potentiellement indéfinis.

— Tom L.
source

Oui, vous avez raison, pas assez de tension. Cependant, lorsque je le rebranche (sans vider les bouchons), il y a le 3,3 V attendu à travers le condensateur et le micro (mais cela ne fonctionne pas), je vais utiliser un condensateur beaucoup plus petit et également un purgeur.

— Dan