Вопрос о стабильности работы Atmega16

Допустимо ли управлять при помощи него импульсным силовым преобразователем , делать программную защиту от короткого замыкания ?
Очевидно , что "глюк " контролера будет означать выгорание всей схемы .
Речь идёт о серийном устройстве.


Волнуюсь по поводу ситуаций :
1) МК завис сразу после подачи питания, при этом выставив на ноги не 3е состояние , а какой-то уровень.
2) МК завис в процессе работы просто так, "на ровном месте" программы, при этом оставив на ножках не 3е состояние а какой-то уровень.
3) И т.п ....

Знаю, что ARM , например, очень требовательны к питанию, и при неправильной скорости его нарастания зависают так что WDT не помогает, только сброс питания.

А Atmega16 может зависнуть так, что WDT не поможет ?

Спасибо !

Если устройство серийное, то глюк тоже серийный. Это ценное качество любого МК. Один раз заложил в программме - пожалуйста, повторение хоть миллион экземпляров. Если не мигает красиво светодиод, то можно и без него, а если выгорает источник - сложнее.
В подавляющем большинстве источников МК, как контроллер физического уровня, принципиально не годится. Это не вопрос стабильности, как Вы его формулируете, а вопрос качественно разных процессов в аналоговой и цифровой аппаратуре.

Это Вам бабушки на базаре, очевидно, сказали. Причем вот так обобщенно - все контроллеры, кто-бы их не делал, с любыми все равно кем и как сделанными Watchdog, в любых устройствах, кто-бы их не делал, если унутре контроллера ядро из многочисленных ядер от фирмы ARM - "очень требовательны" . Да, есть контроллеры у которых в errata для некоторых ревизий есть требования к скорости нарастания, но причем тут буквы ARM.

Это у тех-же бабушек спросите. Только Watcdog c его временами отнюдь для защиты многосоткилогерцовых ключей в преобразователе по любому не годится.

По моему, слишком категорично, ув. Microwatt. Все годиться, если применять к месту и по уму. И потом, применение МК не отменяет аппаратные меры защиты, там где они необходимы. Самой ненадежной частью может оказаться не сам МК, а программа для него написанная. Пишите качественное ПО - и все будет надежно. Почти как в танке.

у атмела есть контроллер ориентированный на применение именно в источниках питания. там всё предусмотрено для этого.

не верное утверждение . AT90PWM2 , 3, 316 всё Вам прекрасно обеспечат. вместе с защитой

Это не МК. Это аналоговый контроллер, к которому приклеили МК чтобы свистеть в буззер и мигать светодиодами. Других функций там у МК нет. Софт-старты и всякие сервисные функции не в счет.
Эдак и автомобиль на МК сделан - поворотники-то как управляются?

а если почитать про PSC сначала?
аналогового там ровно столько же что и меге.
с анаоговой частью и МК рядом - это к Silabs. у них это здорово получилось.
думаю про свист в буззер погорячились малость. у меня на нем большинство источников работает. притом с разной топологией.
а вот посвистеть - это к меге.

В нагрузке возникло короткое замыкание. Как Ваши источники его отрабатывают? Как быстро?

Выгорит предохранитель

Ненадо делать устройство полностью цифровым до кончика хвоста,ставьте токоограничивающие резисторы в эмитерах + токоизмеряющий транзистор в цепи базы, в импульсных блоках питания от этого не отказались же.
Если боитесь что мега зависнет с еденицей на портах, то ставьте разделяющий конденсатор, после буфером выравнивайте меандр. Вход буфера подтягивайте резистором на землю.

Уважаемый Microwatt, мы же с Вами как-то обсуждали вопрос КЗ в обратноходе и требуемую скорость срабатывания токовой защиты. Упоминаемый AT90PWMxx имеет и мгновенный сброс ШИМ'а от того же встроенного компаратора, хотя, на самом деле, при правильном проектировании управления источником на МК даже этого не требуется, не выстрелит он никогда при замыкании нагрузки.

Другое дело, если нужен просто преобразователь без наворотов - не надо этим (дрочить ключем от МК) заниматься. А вот если необходимо какое-либо управление (классика - заряд АКБ), то как раз какой-нибудь 3845 рядом с микроконтроллером выглядит костылем.

Хотя, я, например, в серийных устройствах регулярно делаю такие вещи - есть вход питания, скажем 10-30 вольт. Надо получить 12 вольт (для питания шлейфа сигнализации, ток 0-100мА (обычно 0-20, если нет аварий в шлейфе), стабилизации особой не требуется), 5 вольт для питания процессора и 5 вольт, гальванически отвязанных, для питания интерфейсов (тоже особой стабилизации не требуется). Итого, преобразователь представляет из себя четырехобмоточный дроссель с ключем и диодами на вторичных обмотках (два по 5, одна - 12 вольт), ключ управляется прямо с ножки проца, обратная связь заведена на проц (пятивольтовое питание проца не отвязанно от входного). Выглядит это так - процессор поднимается от LP2950-3.3, которая в дальнейшем становится источником опорного напряжения. Запускается софт, инициализируется ШИМ и закрывается петля обратной связи. Питание поднимается до 5 вольт и все начинает работать в штатном режиме.

В чем прелести? Меньше деталей, дешевле, и, как ни странно, хороший годный КПД. Пинцет, вставленный вместо любой из нагрузок, источник, конечно же, выдерживает (даже потом рассказывает в центральный прибор, где пинцет этот побывал (конечно, если восстановилась связь)).

RST7, мы действительно по этому вопросу встречались.
Я не категоричен. Пока нужно запитать токовую петлю 20мА и пожара не случится - можно как-то и МК приспособить.
Но серийный источник общего применения на 75-150 ватт хотя бы, или со входом от сети на 10 ватт я пока не увидел.
Угроз таки создать такой источник тут было много и давно. Не скажу уверенно, что именно от Вас. Но по-прежнему, в железе пока ничего не видно. Заодно можно было бы и глянуть где все-таки деталей меньше.
Ничего не имею против МК, как таковых. Но зачем же суп есть вилкой? Даже если она умеет играть 256 мелодий, в зависимости от температуры супа и аппетита.

Источников общего применения и я не видел. Для фиксированных параметров совершенно нет смысла. А вот, например, частотные преобразователи для электродвигателей - все сплошь такие. Любой мощности. Конечно, затворы не напрямик к МК, через драйвера (это я так, на упреждение).

100-150 ns
только это штатный режим. в КЗ его ещё загнать надо суметь.

RST7 , мы действительно по этому вопросу встречались.
Я не категоричен. Пока нужно запитать токовую петлю 20мА и пожара не случится - можно как-то и МК приспособить.
Но серийный источник общего применения на 75-150 ватт хотя бы, или со входом от сети на 10 ватт я пока не увидел.

ну у меня от 12ти ватт до 8ти кВа

---
читаю и удивляюсь. сплошные категоричные заявления.
на чем основаны только? на предположениях? или беглом просмотре даташита?

порочная практика.

RST7 прав , 3845 это уже старый ржавый костыль. и чего там внутри то? кривенький компаратор, триггерок ( а это уже цифра), да таймер 555.+ к этому добру дохленкий драйферок, медленный, как паровоз?
и с этим набором вечно не понятно что делать на граничных режимах.
25лет назад это был прорыв. никто не спорит.
и с PWM никакго сравнения, а уж si8250 ,у котрой ПИД на борту со всеми наворотами ...
надо быть отважным, чтобы утверждать что это набор для буззера.
есть ещё у ST кристалл, но у него, как и XMEGи нет аппаратоной предустановки выходов по сбросу.
ну , собственно, даташит пересказывать нет смысла

Конечно нет смысла пересказывать даташит. надо его открыть и посмотреть хотя бы блок-схему. Вот si8250
Там вполне традиционный аналоговый контроллер , компаратор токового потактового ограничения, прямое управление выходными драйверами.
МК, как и везде, - в сторонке. Да, там можно что-то кроме буззера понавычислять и подать на ЦАП - АЦП. Это - общее управление, но не непосредственное, потактовое, мгновенное.
Про драйверки ничего нет, но при питании в 2.5 вольта - какие там еще могут быть драйверки? Какие такие затворы для 8 кВт они раскачать могут?
И в чем глубокий смысл? Ну, раз этот гибридный кристалл существует - значит в чем-то есть. Может. этому 8-киловаттнику еще и фискальный почасовой график потребления нужно вычислять
Однако, если Вы его применяете для 12-ваттного источника... даже не знаю что сказать.
Ладно, применяйте. не собираюсь переубеждать.

ну,с Вами всё понятно. лишь бы что сказать.
дерзайте дальше.


RST7 Dsc PWMкой работаете? если да , то давайте найдем где поговорить.
а то тут товарисчи затворы к процу готоы подключать, лишь бы лягнуться. эти детские вывихи переходного возраста интереса не представляют, но мешают конструкивному диалогу.
обсудить с PWM есть что. впрочем 8250 тоже есть о чем. например ее 5nc реакции это хорошо, но с др. стороны в фазовом мосту с мягкой коммутацией есть грабли.

Скажите, какой вы предлагаете использовать управляемый снаружи контроллер PWM с поцикловым ограничением тока?



Отключить и вызвать аварийное прерывание. И так каждый цикл.

там ВСЁ аппаратно.
никаких прерываний. они если только сам захочешь.
в описании PSC прведены аппаратные моды. их больше 10ти. они включают в себя основные применяемые ...
со 142й по 171ю страницу даташита. всего-то.
там всё подробно. есть , конечно нюансы. но не на этом уровне.
это , что касаемо AT90pwm3.
у силабса всё серьёзнее, и там без конфигуратора можно не дёргаться. т.е. покупка КиТа обязательна.
слишком много регисторов матрицы.

Ну а управлять как? Встроенный единственный ЦАП + компаратор? Компаратор при этом вовсе не аналоговый, а тактируемый CLKIO?
Возился я с этими PWM немного. Впечатление - "недоделанные". Да, можно использовать, но хочется большего.

компаратор либо асинхронно переключает выход либо синхронно. время меньше 100 нан.
ЦАП один. а зачем больше? я с ним не НЕМНОГО, а много повозился. доволен. в даташите косяков очень много, но это у атмела вечная проблема.
ряд вещей приходится выяснять писанием тестовых программулек.
когда хочется большего, то силабс очень хорошо работает. но вот у него всё тактируемое. действительно.
но 5 или 20 нан не есть критичные варемена. зато очень гибок. в конфигураторе тоже есть недокументированные и при том принципиальные вещи.
опять же этого везде хватает. вообщем, как несколько лет тому назад пересел на эти кристаллы, про остальное просто забыл.
а уж когда надо в одном источнике ШИМ-ЧИМ и по разному в зависимости от режима, да простят меня аполагеты 3845. слабо им это.
"недоделанные" это когда наскочил с привычными транзисторными мерками, убедился что всё не так , сказал, а ерунда и забыл.
когда же посмотрел внимательно, то всё там нормальненько. а уж для топологий однотакта, полумаоста так и вообще без аопросов.
9я мода, например - просто повторяет "всеми" любимую поцикловку.

Разрешение 100 нан очень даже критично. Хочется частоту хотя бы 250 килогерц. Чтобы индуктивности были небольшими. При тактовой PSC в 64 мега получаем разрешение при регулировании не фантастическое, но вполне приличное в 8 бит. А с дискретом в 100 нс разрешение падает на порядок. В общем, возникает впечатление, что поцикловое ограничение тока - это для мегаPWM костыль. Это может быть аварийный режим с управлением через PSC в норме скважностью, но никак не с токовой обратной связью во внутреннем контуре.

250 кгц. это не про атмел. это к силабсу. там 99 - 400 базовая. работает и на 750. те же 2 - 3 бакса, к стати.

с PWM работаю до 100 кгц. 100нан - это не разрешение. это время полной петли. компаратор то 6 нан.
если измеряли это у той же 3845, то думаю тут агрументов в пользу последней не может быть.
100 нан соизмеримо с временми транзисторов. их быстрее ... ну известно что будет.

далее. токовая поцикловка - это вынужденная мера . и надобность в ней сомнительна. лбой источник оперирует в ОС средними значениями.
можно из любви к 3845 использовать этот режим и будет на порядок быстрее, только зачем? в каком месте польза? или в источнике (любом) процессы развиваются мгновенно?
тогда - это безграмотно сделанная сила. речь ведь за то, что с проца напрямую рулим силой. драйвера, как правило нынче ttl совместимые. разговоры о процессорном ядре и пр. , думаю пртянуты за уши, т.к. задача более приземленная. а то получается , если у меня больше 200 кобыл под капотом, то за хлебоя я должен ехать на двух колёсах что-ли. или ещё как-то эффективно использовать. или для этой цели брать что поменьше? а если за пивом? другая задача.
речь всего-лишь о тараканчике, который облегчает жизнь , заменяя уходящих в небытие..

А где вы смотрели?

Был недавно на выставке по силовым и не очень инверторам, конвертерам, UPS-ам и т.д.
Там были такие монстры как Fronius, Fimer, Mitsubishi, ST, Darfon, Tyco... Т.е. непосредственно R&D-ишники которые выкидывают на рынок новые силовые платформы.
Так поголовно все делали свои платформы на DSP!
Причем DSP стояли в непосредственной цифровой петле управления (то самое потактовое управление).
Большинство делало на DSP от TI типа Piccolo. Кстати сам TI их относит к микроконтроллерам а не DSP.
Но были были платформы и на dsPIC-ах и на ARM-ах.



Вот в этот с КПД 97.5% и 4,6 кВт даже WinCE впихнули


А вот платформа целиком контролируемая одним ARM-ом. Поцикловое регулирование выходного каскада на частоте 17 КГц, этот же проц тянет GUI и все коммуникации:

Нормально работает. Без поциклового ограничения и поциклового измерения, разумеется. Поцикловое синхронное АЦП - еще один костыль. Апертура S/H неприемлемо большая.



В даташите написано следующее:





То есть все топологии, которые не реализуемы на AVR PSC - они "вынужденные меры"?
"Среднее" иногда изменяется очень быстро, например, в случае КЗ. За несколько циклов дросcель выходит в насыщение. И дальше ключ выходит из насыщения.

То есть все топологии, которые не реализуемы на AVR PSC - они "вынужденные меры"?
"Среднее" иногда изменяется очень быстро, например, в случае КЗ. За несколько циклов дросель выходит в насыщение. И дальше ключ выходит из насыщения.
[/quote]
я имею представление что происходит в дросселе. смысла пояснять нет.
про некорректный шит уже сказал. лично я использую асинхронный режим. это когда однотактник и с тарнсформаторм тока или шунт.
а скажем в резонанснике - это всего лишь защита. есть средние значения. железка позволяет более гибко строить управление.
или вас убедит только демонстрация живого железа с подробным описанием, исходными текстами, топологией печатных плат и не менее хотябы десятка готовых проектов, штобы было из чего выбрать.? или как или что. после этого вы снисходительно похлопаете по плечу и скажете "ну ладно , убедил, беру вот этот"

приведенные фотографии с DSP , чем не путь? там всё потяжелее и по дороже, но всё дешевеет.
на нем можно вообюще развернуться и реализвать удобное для себя решение.
те что пользую я и рядом с DSP не стояли. хотя везде есть плюсы и минусы.

Хотите сказать что Атмелы сами про себя в своём даташите наврали, и компаратор у них полностью аналоговый нетактируемый на самом деле?

они не наврали. потом в аппнотах у них много чего написано. например состояние выходов по сбросу описано с точностью до наоборот, что влечёт бдынь за собой.
режим компаратора выбирается. к тому же есть ещё вход PSCIN , который может с внешнего сигнала изменять состояние силы.

Знаете, я даташит читал. Вопрос был совершенно конкретный: как реализовать на PSC топологию с поцикловым ограничением тока на частоте в 250 килогерц? Вы сказали, что у компаратора дискрет 6 нс. Я усомнился, так как если компаратор тактируемый - то при 16 МГц CLKIO имеем 64 нс минимум.

То, что можно снаружи поставить отдельный компаратор - я и так знаю. А также знаю, что до Rev.B асинхронное управление выходами вообще не работало, об этом черным по белому написано в том же даташите.

PSC у них на другой частоте работет 32 или 64 мгц. там PLL же у них. что на 8ми мгц что на одном.
когда компаратор исползуешь сам по себе, ну понадобился, тогда всё так и есть.
когда коммутируешь на PSC по другому.
ну зашейте генератор на скажем 0,5 мкс с пузой в 50мкс, заведите PSCOUT00 на вход компаратора и в осциллопере увидете как оно. ей богу не вру.
а проца оставте на 1 мгц. поэтому кварца никогда не ставлю. скорострельности на 8 мгцах хватает.

далее. я еже ответи про 250 кгц. на AT90PWM этого не сделать. до 150ти. выше 135 не лезу. обычно выше 100. на килловатах тяжело на высоких частотах. (по разным, в.т.ч. и объективным причинам)

на SI8250 ваша проблема решается легко и не принужденно. но для этого, как я уже говорил, придётся КиТ купить. а сним идут рабочие! исходники. конфигурируешь и вперед. только сначала надо уяснить как с кроссматрицей работать. чтоб не налететь.

Да, PSC на другой, называемой CLKPLL. Она получается с PLL на 64 мегагерца. А про компаратор в даташите написано, что он тактируется от CLKIO, которая 16 МГц максимум.

У меня сейчас под рукой валяются только Rev. A.

С Атмелов станется. Могли не упомянуть в даташите про перевод компаратора в полностью асинхронный режим.

Я не занимаюсь обычно импульсниками. У меня была одна задача где не было киловаттов. Ватт 50 в пике. Во вспомагательном контуре, поэтому кидать все ресурсы на это тоже не хотелось. Но требовалось регулировать от 5 ватт, желательно, с хорошим разрешением. На 250 килогерц работало нормально в режиме управления скважностью, от КЗ защита была на встроенном компараторе - там точность некритична.

если хочется 250, то силабс. тас в конфиге в чем прелесть... рисуешь эпюру и связи, выстраиваешь ПИД, если ползуешь и в реалии видишь чего будет. потом он заполнит таблицу регистров. берешь их в ихний текст ставишь. работает. а уж алгоритм - это как изгальнёшся. делал , например, ШИМ до уровня ограничения который сам себе придумал, потом на этом уровне ЧИМ и на границе ФИМ до 0-ля. красиво получилось. главное , что он сам это делает. моя задача была стрелочками соединить кто на кого влияет.