Microcontrolador desligando devido a uma breve perda de energia, um capacitor pode consertar isso?

Eu tenho um microcontrolador conectado a uma fonte de 5v que passa por um regulador de voltagem reduzido de 12v.

Suponho que ele esteja reiniciando porque é possível que a tensão caia rapidamente por uma pequena fração de tempo, o que é suficiente para causar a reinicialização do chip.

Essa suposição está correta?

Poderia adicionar um capacitor ao circuito resolver esse problema?

Há possivelmente duas coisas acontecendo aqui, pequenas falhas (ns a µs) e interrupções de fornecimento muito mais longas (ms a s).

Você sempre precisa de um capacitor de derivação na potência e no terra de um microcontrolador. Isso mantém o suprimento local estável, apesar das variações muito grandes de curto prazo na corrente que o microcontrolador está consumindo. Essas variações são muito rápidas para a fonte de alimentação se regular. Além disso, os traços de volta à fonte têm impedância suficiente nas altas frequências dessas variações rápidas de corrente para causar flutuações de tensão local, mesmo que a fonte principal esteja totalmente estável.

O outro problema de interrupção de fornecimento de energia a longo prazo deve ser tratado com armazenamento significativo de energia em algum lugar. Afinal, a energia é insuficiente por um certo período de tempo e o armazenamento local precisa compensar a diferença temporariamente. O melhor lugar para colocar isso é antes do regulador. Digamos que seu regulador exija 2 V de altura livre. Isso significa que continuará a produzir 5 V de saída, desde que sua entrada não caia abaixo de 7 V. Isso é 5 V a menos do que o nominal de 12 V de pol. Uma tampa grande o suficiente na entrada pode sustentar a tensão de entrada do regulador por algum tempo após a entrada de 12 V desaparecer repentinamente. Coloque um diodo Schottky em série com a entrada de 12 V e depois a tampa depois. Isso evita que a entrada que fica baixa abaixe a tampa.

Por exemplo, digamos que você coloque uma tampa de 1 mF na entrada do regulador (além das pequenas tampas de alta frequência necessárias para a operação básica do regulador, conforme especificado na folha de dados). Como você não disse qual é a sua corrente, escolheremos arbitrariamente 100 mA neste exemplo. Digamos também que o diodo Schottky cai 500 mV na corrente máxima.

A tampa é carregada em 11,5 V durante a operação normal e pode cair para 7 V antes que a alimentação de 5 V comece a cair. (4,5 V) (1 mF) / (100 mA) = 45 ms, que é quanto tempo a tampa pode manter as coisas funcionando depois que a entrada de 12 V desaparece repentinamente.

Se realmente houver uma queda na fonte de alimentação, você terá melhor desempenho com um capacitor em frente ao regulador de tensão (isolado com um diodo, se necessário). Isso permitirá que a tensão caia mais antes de ficar fora de especificação para o micro.

Por exemplo (escolhendo números no ar), suponha que seu micro precise de 5V, seu regulador fornece 4,75V e seu micro é garantido que funcione em 4,5V. E suponha ainda que você esteja alimentando o regulador com 9V de uma verruga na parede e o micro e outros itens consumam 50mA. E suponha que o regulador saia em 1,5V.

Se você colocar um capacitor de 1000uF após o regulador, o tempo de duração do micro é:

t = 1000uF * (4,75V - 4,5V) / 50mA = 5ms

Se você colocá-lo diante do regulador, o tempo de espera do micro é:

t = 1000uF * (9V - 6V) / 50mA = 60ms (cerca de 12x mais longo)

Eu meio que desconfio que isso possa ser um problema de EMI, causando interrupção do microprograma, a menos que você tenha uma forte indicação de que a tensão está realmente caindo.

É obrigatório ter capacitores de cerâmica próximos (~ 1 cm) aos pinos de alimentação do MCU. Isso é praticamente verdadeiro para todos os circuitos integrados.

Mas se você tiver dúvidas sobre o motivo de o MCU redefinir, eles geralmente possuem registros que mostram por que uma redefinição ocorreu. Alguns MCUs possuem um circuito de escurecimento a bordo e o ponto de disparo pode até ser definido em alguns deles.

Qual MCU você usa?

É uma boa prática colocar alguma capacitância FECHADA nos pinos de energia do microcontrolador. Normalmente, 1uF e 0,1uF em paralelo o fariam. Esta é uma orientação geral. Depende de quão severa é a queda de tensão (quanto e por quanto tempo) e isso indica a capacidade em massa.

Além disso, para esmagar o ruído conduzido devido a ESD, eu adicionaria uma tampa de 470pF em paralelo com o acima.

Dito isso, recomendo que você consulte a folha de dados do microcontrolador para verificar se há um bit de falha de energia configurado em casos como este para verificar se há alguma falha de energia.