Eu já vi algumas placas de desenvolvimento (por exemplo, o kit de desenvolvimento BL652 ) para chips de baixa potência, com a energia da bateria conectada diretamente ao MCU sem um regulador.
Para o exemplo de caso, a bateria usada é uma 3V CR2032. A folha de dados para o MCU define os seguintes parâmetros:
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
Estou interpretando isso como "If your battery voltage drops to a value between 0-1.7 it isn't defined what will happen".
A razão pela qual isso me preocupa é porque vi reguladores com pinos Power Good e não encontrei nenhuma declaração explícita na folha de dados de que o MCU do exemplo não será danificado pela subtensão.
Como posso decidir se é necessário um regulador entre uma bateria e uma carga, para garantir que não haja danos quando a tensão da bateria começar a cair?
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Respostas:
Isso geralmente é verdade, mas com certeza não destruirá nada. Porque, se fosse destrutivo, o Vdd mínimo em "Avaliações máximas absolutas" teria sido dado como um valor positivo (que eu nunca vi em nenhuma folha de dados, e espero nunca ver isso na minha vida - não seria " não faz sentido).
Portanto, neste ponto, você garante que o MCU não será destruído com subtensão. No entanto, ele ainda pode se comportar de maneira irregular (potencialmente danificando outros circuitos externos).
Agora, nesse tipo de MCU, geralmente há um recurso chamado " detecção de queda de energia" queda de energia" ou, às vezes, "bloqueio de subtensão". Esse é um recurso que monitora a tensão de alimentação e garante que o chip seja mantido no estado de redefinição quando a tensão estiver abaixo de um determinado nível (às vezes programável).
Boas notícias: existe um recurso desse tipo no chip específico que você está usando. Consulte o capítulo 5.1 na folha de dados que você vinculou.
Portanto, você não precisa ter um regulador com detecção de "boa energia" ou um circuito adicional de monitor de suprimento no seu caso específico.
Observe que, se o MCU não incluísse a detecção de queda de energia, existem pequenos chips que apenas oferecem esse recurso (geralmente combinado com um gerador de redefinição de inicialização) sem serem reguladores de tensão.
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... entre 0-1,7, não está definido o que acontecerá
Na verdade, abaixo de 1,8 V, não há garantia do que acontecerá.
Não se preocupe com danos, estes são os parâmetros operacionais . Para evitar danos, você não deve exceder as classificações máximas , que não estão incluídas na planilha vinculada. Se você conhece o (s) chip (s) usado (s), pode procurar as folhas de dados e ver as classificações máximas. Ainda tenho que encontrar um chip que pode sofrer danos por uma tensão de alimentação muito baixa.
Você deseja que seu produto "saiba" e responda quando a bateria estiver muito baixa. Adicione um circuito de detecção de bateria (ou usando o interno) que somente liberará a redefinição quando a tensão da bateria estiver alta o suficiente.
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Não há garantia de que o seu processador não funcione com pouca memória e embaralhe ou forneça formas de onda desagradáveis e possíveis danos nos pinos do GPIO. É garantido que o micro não será danificado fisicamente, mas poderá causar danos de natureza mole ou, possivelmente, com design inadequado, e natureza dura.
Por exemplo, se o seu micro alimentado por bateria estiver controlando a temperatura em um terrário por meio de um MOSFET, atuando como um termostato remoto e o micro estiver funcionando mal, isso poderá matar os répteis se a bateria acabar. Um exemplo extremo e, na realidade, deve haver muitas salvaguardas contra isso. Também é raro que um micro alimentado por bateria possa danificar qualquer coisa fora dele. Um exemplo mais comum seria embaralhar a RAM com bateria ou a EEPROM.
Para garantir que isso nunca aconteça, você deve inibir o micro (mantenha-o em redefinição) para qualquer voltagem abaixo de 1,80V. Como o circuito que faz isso não será exato (sempre há uma tolerância no limite), você pode escolher 2,0V ou 1,90V. +/- 0,2 ou 0,1V. Normalmente, também há alguma histerese, podendo ser redefinida em 2,2V e fora de redefinição em 1,9V. Geralmente, também existe uma largura mínima de pulso de redefinição para que uma redefinição adequada ocorra, de modo que também deve ser garantido.
Você obterá a maior parte do suco do CR2032, mesmo em baixa temperatura, cortando cerca de 2,4 ou 2,5V, para que haja poucas razões para chamá-lo tão perto.
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