El microcontrolador se apaga debido a una breve pérdida de potencia, ¿puede un condensador arreglar esto?

Tengo un microcontrolador conectado a un suministro de 5v que pasa por un regulador de voltaje reducido de 12v.

Supongo que se está reiniciando porque es posible que el voltaje caiga rápidamente durante una pequeña fracción de tiempo, lo cual es suficiente para que el chip se reinicie.

¿Es correcta esta suposición?

¿Podría agregar un condensador al circuito resolver este problema?

Posiblemente hay dos cosas que suceden aquí, fallas cortas (ns a µs) y abandonos de suministro mucho más largos (ms a s).

Siempre necesita un condensador de derivación a través de la alimentación y la tierra de un microcontrolador. Esto mantiene el suministro local estable a pesar de las variaciones bastante grandes a muy corto plazo en la corriente que está tomando el microcontrolador. Estas variaciones son demasiado rápidas para que la fuente de alimentación se regule. Además, las trazas de regreso al suministro tienen suficiente impedancia en las altas frecuencias de estas variaciones rápidas de corriente para causar fluctuaciones de voltaje local, incluso si el suministro principal era totalmente estable.

El otro problema de las interrupciones del suministro de energía a largo plazo debe manejarse con un almacenamiento de energía significativo en algún lugar. Después de todo, no llega suficiente energía durante un período de tiempo, y el almacenamiento local tiene que compensar la diferencia temporalmente. El mejor lugar para poner esto es ante el regulador. Digamos que su regulador requiere 2 V de altura libre. Eso significa que continuará produciendo 5 V siempre que su entrada no caiga por debajo de 7 V. Eso es 5 V menos que los 12 V nominales. Una tapa lo suficientemente grande en la entrada puede soportar el voltaje de entrada del regulador durante algún tiempo después de que la entrada de 12 V desaparezca repentinamente. Coloque un diodo Schottky en serie con la entrada de 12 V, luego la tapa después. Eso evita que la entrada baja descargue la tapa.

Por ejemplo, supongamos que coloca un límite de 1 mF en la entrada del regulador (además, por supuesto, de los pequeños límites de alta frecuencia requeridos para la operación básica del regulador como se especifica en la hoja de datos). Como no dijo cuál es su corriente, elegiremos arbitrariamente 100 mA en este ejemplo. Digamos también que el diodo Schottky cae 500 mV a plena corriente.

Luego, la tapa se carga a 11.5 V durante el funcionamiento normal y puede caer a 7 V antes de que el suministro de 5 V comience a caer. (4.5 V) (1 mF) / (100 mA) = 45 ms, que es el tiempo que la tapa puede mantener las cosas funcionando después de que la entrada de 12 V desaparezca repentinamente.

Si realmente se está cayendo la fuente de alimentación, lo hará mejor con un condensador frente al regulador de voltaje (aislado con un diodo, si es necesario). Eso permitirá que el voltaje caiga más antes de caer fuera de las especificaciones para el micro.

Por ejemplo (sacando números del aire) supongamos que su micro necesita 5V, su regulador suministra 4.75V y su micro funciona a 4.5V. Y supongamos que está alimentando el regulador con 9V de una verruga de pared y el micro y otras cosas extraen 50mA. Y supongamos que el regulador cae a 1.5V.

Si coloca un condensador de 1000uF después del regulador, el tiempo que sostendrá el micro es:

t = 1000uF * (4.75V - 4.5V) / 50mA = 5ms

Si lo coloca ante el regulador, el tiempo que sostendrá el micro es:

t = 1000uF * (9V - 6V) / 50mA = 60ms (aproximadamente 12 veces más)

Sospecho que esto puede ser un problema de EMI que causa la interrupción del micro programa a menos que tenga una fuerte indicación de que el voltaje está cayendo.

Es obligatorio tener condensadores cerámicos cerca (~ 1 cm) de los pines de alimentación de MCU. Esto es prácticamente cierto para todos los circuitos integrados.

Pero si tiene dudas de por qué se restablece la MCU, generalmente tienen registros que muestran por qué se produjo un reinicio. Algunas MCU tienen un circuito de reducción de voltaje a bordo y el punto de disparo incluso se puede configurar en algunas de ellas.

¿Qué MCU usas?

Es una buena práctica tener un poco de capacitancia CERRADA a los pines de alimentación del microcontrolador. Típicamente un 1uF y un 0.1uF en paralelo lo harían. Sin embargo, esta es una pauta general. Depende de qué tan severa sea la caída de voltaje (cuánto de una caída y por cuánto tiempo) eso le dirá cuánta capacitancia en masa.

Además, para silenciar el ruido conducido debido a ESD, agregaría un límite de 470pF en paralelo con lo anterior.

Dicho esto, recomendaría que consulte la hoja de datos del microcontrolador para ver si hay un bit de falla de energía que se establece en casos como este para ver si se trata de una falla de energía.