Кратковременное снижение напряжения, при максимальной частоте кварца. Опции

[KESTVVV]

Atmega32a 16MHz
Ситуация следующая – при пропадании питания нужно сохранять данные в EEPROM. Имеется детектор пропадания напряжения питания перед импульсным стабилизатором на 5V.
Детектируется при помощи встроенного компаратора.
BODLEVEL – 2.7V . Питание 5V к контроллеру поступает через диод шотки. После диода стоит элетролит на 10000мкф запущенный через резистор 0.47 ом , чтобы не сгорел диод.
При пропадании питания запускается процесс сохранения данных. Сохраняется за 40мс.К концу записи в EEPROM напряжение на контроллере – 4 V.
Но в документации атмел указано что для 16MHz диапазон напряжений 4.5-5.5v .
Прибор работает далеко не в одном экземпляре . Недавно заметил такой вот момент.
И у меня вопрос – на сколько критично функционирование на сниженном напряжении при максимальной частоте кварца в течение непродолжительного времени?
Есть вопрос и относительно других моделей Atmega, с таким же вопросом.

[Gorby]

И у меня вопрос – на сколько критично функционирование на сниженном напряжении при максимальной частоте кварца в течение непродолжительного времени?
Есть вопрос и относительно других моделей Atmega, с таким же вопросом.

Можно ожидать "сюрпризов" при повышенной\пониженной температуре.
А запасать энергию надо не на рельсе 5В, а до нее. Не забываем, что енергия конденсатора пропорциональна квадрату напряжения.

[KESTVVV]

Можно ожидать "сюрпризов" при повышенной\пониженной температуре.
А запасать энергию надо не на рельсе 5В, а до нее. Не забываем, что енергия конденсатора пропорциональна квадрату напряжения.

Проблема в том , что по 5 вольтам подключено большое количество разных нагрузок, И далеко не все можно перевести в малопотребляющий режим.
А делать два преобразователя энергии и вести 2 линии питания - не совсем удобно.

[OKF]

Неужто в процессе работы нельзя сохраняться? "Не верю."

[KESTVVV]

Неужто в процессе работы нельзя сохраняться? "Не верю."

Ресурс EEPROM ограничен. Имеется энкодер , который часто меняет свое значение. Его нужно сохранять перед выключением.

[Сергей Борщ]

Проблема в том , что по 5 вольтам подключено большое количество разных нагрузок, И далеко не все можно перевести в малопотребляющий режим.

Поставьте диод с конденсатором прямо перед контроллером, остальные нагрузки запитайте напрямую до диода. Емкость можно будет уменьшить на порядки и успеть сохраниться до критического снижения питания. По основному вопросу - я в такой же точно ситуации не стал полагаться на случай, сменил процессор с m8 на m88 (его работа при 2.7 В гарантируется до 10 МГц) и понизил рабочую частоту до 10 МГц.

Неужто в процессе работы нельзя сохраняться?

А зачем? Допустим, 15 раз в секунду приходят новые данные. После выключения/включения надо вернуть устройство в состояние, соответствующее последним принятым и обработанным данным. На сколько хватит ресурса встроенной eeprom при записи 15 раз в секунду? Отвечаю: 100000/15/60/60 = 1.85 часа непрерывной работы. Спасибо, нет.

Добавлено: у первых AVR (которые были еще без встроенного BOD) при выключении питания слетала EEPROM. Чем там начинал заниматься процессор при проседании питания - неизвестно. Установка внешнего супервизора спасала 100%.

[ikm]

Проблема в том , что по 5 вольтам подключено большое количество разных нагрузок, И далеко не все можно перевести в малопотребляющий режим.
А делать два преобразователя энергии и вести 2 линии питания - не совсем удобно.

Так развяжите эти блоки диодами шоттки, и конденсатор будет разражаться только в одну сторону.

[KESTVVV]

Поставьте диод с конденсатором прямо перед контроллером, остальные нагрузки запитайте напрямую до диода. Емкость можно будет уменьшить на порядки и успеть сохраниться до критического снижения питания. По основному вопросу - я в такой же точно ситуации не стал полагаться на случай, сменил процессор с m8 на m88 (его работа при 2.7 В гарантируется до 10 МГц) и понизил рабочую частоту до 10 МГц.

У этого прибора жесткие требования по быстродействию. На данный момент у меня как раз так и работает . Но я в итоге просчитался с величиной энергии в электролите. В итоге перед стабилизатором поставлю 2200мкф с диодом. Стабилизатор питается от 12 вольт. Это дает раза в 2 больше времени , чем с диодом и 10000мкф.

оффтоп: лично из моего опыта - m88 инвалид как со временем оказалось. ее лучше заменять на мега168. Одна из проблем , что я наблюдал - порча еепром даже при напряжении 4.6 вольт.это кстати указано в ерате.

Сообщение отредактировал KESTVVV - Sep 11 2017, 13:22

[ikm]

В итоге перед стабилизатором поставлю 2200мкф с диодом. Стабилизатор питается от 12 вольт. Это дает раза в 2 больше времени , чем с диодом и 10000мкф.

А где у вас стоит диод и 10 т мкФ? Сразу за преобразователем, и там получается еще много чего висит на этих 5В? Вам предлагали поставить диод прямо перед МК, а за ним конденсатор, тогда кроме МК от него питаться никто не будет.

[KESTVVV]

А где у вас стоит диод и 10 т мкФ? Сразу за преобразователем, и там получается еще много чего висит на этих 5В? Вам предлагали поставить диод прямо перед МК, а за ним конденсатор, тогда кроме МК от него питаться никто не будет.

Я в начале уже указал , что 10 000 мкф идет только на питание контроллера через диод шоттки. А остальные цепи - запитываются напрямую от 5 вольт

[_pv]

тогда ставьте какой-нибудь степ-ап после конденсатора перед МК, он и 5В держать будет и конденсатор высосет почти полностью до 1.5-2В, соответственно ёмкость можно и поменьше взять.

А запасать энергию надо не на рельсе 5В, а до нее. Не забываем, что енергия конденсатора пропорциональна квадрату напряжения.

там ещё размеры тоже от напряжения зависят
если сразу в Дж/м3 считать может и вообще наоборот оказаться что не очень большие вольты запасать выгоднее.

ну и у суперконденсаторов диапазоны напряжений обычно довольно ограничены.

[ikm]

Я в начале уже указал , что 10 000 мкф идет только на питание контроллера через диод шоттки. А остальные цепи - запитываются напрямую от 5 вольт

Извините упустил из виду.
А у вас сколько на шоттки падает при заряде, может там и 4.5В то никогда не бывает, а то и 4.1 В может быть.

[KESTVVV]

тогда ставьте какой-нибудь степ-ап после конденсатора перед МК, он и 5В держать будет и конденсатор высосет почти полностью до 1.5-2В, соответственно ёмкость можно и поменьше взять.


там ещё размеры тоже от напряжения зависят
если сразу в Дж/м3 считать может и вообще наоборот оказаться что не очень большие вольты запасать выгоднее.

ну и у суперконденсаторов диапазоны напряжений обычно довольно ограничены.

Мне важна повышенная надежность. А у суперконденсаторов с этим похуже , чем у электролитов даже. Да и цена....
Как раз таки с высоким напряжением выгоднее запасать энергию.

[V_G]

Если говорить о смене проца, то можно попробовать xmega - там страничная организация eeprom, и записывается целиком страница. Я успевал сохранять 32 байта при емкости по питанию 100 мкФ

[Zlumd]

В таких случаях надо ставить FRAM, и писать туда постоянно, а не только при пропадании питания, а про EEPROM лучше забыть.

[jcxz]

Если говорить о смене проца, то можно попробовать xmega

Если говорить о смене проца, то можно попробовать MSP430FRxxx - с FRAM-памятью вместо флешь. Писать всегда и монитор питания можно выкинуть.

[Сергей Борщ]

В таких случаях надо ставить FRAM, и писать туда постоянно, а не только при пропадании питания, а про EEPROM лучше забыть.

Ставьте, кто же вам запрещает? А у меня все работает и без лишних деталей.

[jcxz]

Ставьте, кто же вам запрещает? А у меня все работает и без лишних деталей.

10000мкФ у автора - это тоже довольно солидная "лишняя деталь". С FRAM он не нужен.

[ViKo]

При питании через диод на нем всегда будет падение напряжения, определяемое потребляемым током. При пропадании питания напряжение будет понижаться от того и так низкого уровня. Как быстро будет падать, можно прикинуть по формуле UC=IT. На мой взгляд, должно было хватить. А контролировать отключение питания нужно в той цепи, по которой питание подается в прибор.

[_pv]

По основному вопросу - я в такой же точно ситуации не стал полагаться на случай, сменил процессор с m8 на m88 (его работа при 2.7 В гарантируется до 10 МГц) и понизил рабочую частоту до 10 МГц.

ещё как вариант, можно при пропадании питания включать делитель клока. но, насколько помню, в м32а его нет, есть в м328.

[Zlumd]

ещё как вариант, можно при пропадании питания включать делитель клока. но, насколько помню, в м32а его нет, есть в м328.

Что-то я нигде не видел, чтобы в даташите было написано, что clock system гарантированно может работать при 2.7В на 16МГц.
Написано в общем про весь контроллер, что при 2.7В макс. частота 8МГц.
Значит нельзя ставить кварц 16МГц. Можно ставить только 8МГц.

[_pv]

отдельного графика частоты от напряжения исключительно для кристалла в даташите нет, но написано что просто должен работать в диапазоне 2.7-5.5В.
ну и

If 8MHz frequency exceeds the specification of the device (depends on VCC), the CKDIV8 fuse can be programmed in order to divide the internal frequency by 8. It must be ensured that the resulting divided clock meets the frequency specification of the device.

[demiurg1978]

У меня есть один проект, небольшая серия блоков управления термоформовочных станков. МК как раз ATMEGA32A. Кварц на 16 МГц. Я сделал так: + 5 V подается на МК через резистор 10 Ом и диод Шоттки. Параллельно питанию МК ионистор. Запись 1 байта в EEPROM длится 8 мс. Исходите из этого, подбирая емкость ионистора. BODEN настроен на 2,7 вольта. Станки уже 3 или 4 года работают.

[Ftron]

В таких случаях надо ставить FRAM, и писать туда постоянно, а не только при пропадании питания, а про EEPROM лучше забыть.

Присоединяюсь к ZLUMD,
Я отказался от EEPROM (были сбои и при нормальном питании +5В), FRAM вместо него работает быстро (FM25W256: 32Кх8),
временные задержки командами не нужны, количество циклов записи-чтения не ограничено, корпус маленький длиной 5 мм (mSoic 8),