记录贴，关于掉压检测电路硬件设计

LY_Bear

背景
掉压检测电路常被用来做为对主电源电压感知，在一些完整的项目中常用来做对于数据的掉电保存。
以下是一些想到的实现方法，供有需要的参考

电路设计
①、电阻分压+GPIO

适用于直流母线供电方案中最简单的方法
利用GPIO自带斯密特触发器对于信号进行数字滤波
可以用在对于要求不高的项目中

②、电压检测芯片

适用于直流母线，利用电压监测芯片
相当于在GPIO和电压检测点之间加了一级缓冲器
能一定程度保护主芯片IC

③、光耦检测（直流，交流）


这种方法的好处是隔离了与母线直接相连的风险并且适用性广
直流中可以使用LTV-357，价格更便宜
交流前端两个100K电阻选2512封装电阻

结语
新手设计，如有不妥，欢迎指正

eric2013

谢谢楼主分享。

会飞的猪_2020

我们公司是前面加个电容让电源掉电后，单片机还能工作一会会儿。
然后单片机就是用ADC检测去判断。

厉飞雨

我看很多芯片自带有PVD电压监测

LY_Bear

厉飞雨 发表于 2024-9-30 10:16
我看很多芯片自带有PVD电压监测

不少芯片的PVD是与VDD引脚绑定的，无法提前检测到主电源情况。
这个方法是为了保存比较多数据而设计的。
主电源掉电后，后级电路需要马上知道，并做数据保存。
工业上，主电源电压往往不是MCU能直接使用的。因此需要这种电路。

ARLX

有好的电源保持电路吗？MCU使用3V3，供电是24V，通知MCU供电24V丢失后，有什么好的办法可以继续给MCU供电一段时间，使用电容的话会存在临界电压状态不确定的情况。

LY_Bear

ARLX 发表于 2024-10-12 09:16
有好的电源保持电路吗？MCU使用3V3，供电是24V，通知MCU供电24V丢失后，有什么好的办法可以继续给MCU供电一 ...

我们使用的是5.5V法拉电容接5V的电源，然后经过一个3.3V升降压电荷泵作为给后级MCU提供保持时段的供电；
还有一路主供电，这两路供电连在TPS2116上，当TPS2116检测主供电电压下降到一定值后会自动切换到保持供电；
保持供电的EN引脚接一个下拉电阻并连接到MCU，在MCU上电后其他外设全部初始化完成再将EN拉高，MCU掉电或保存完成后EN引脚保持低电平，就解决了临界电压不稳定的情况。
还有一路母线电压检测连接到MCU上，让MCU第一时间知晓掉电，开始保存数据。
这个电荷泵配合法拉电容的保持供电电路输出电流只有200mA左右，这是一个缺点；如果要需要更大电流，那就得上锂电池或干电池了。

ARLX

LY_Bear 发表于 2024-11-19 09:38
我们使用的是5.5V法拉电容接5V的电源，然后经过一个3.3V升降压电荷泵作为给后级MCU提供保持时段的供电；
...

这个为什么要用升降压的方案啊，直接用升压的方式有风险吗？

xuqumian

ARLX 发表于 2024-12-7 09:39
这个为什么要用升降压的方案啊，直接用升压的方式有风险吗？

法拉电容电压范围大，存在大于或小于3.3V情况，大电压范围放电才能充分利用容量，直接升压只能用1节电容2.7V，更需要注意升压芯片极低输入电压的工作情况

ARLX

xuqumian 发表于 2024-12-15 16:17
法拉电容电压范围大，存在大于或小于3.3V情况，大电压范围放电才能充分利用容量，直接升压只能用1节电容2 ...

好的，大致明白了。
直接使用升压，法拉电容电压最高不超过系统电压。电压范围理论上是0—系统电压。
升降压的情况，法拉电容电压理论上可以到芯片输入的极限值。