Увеличение энергопотребления после обнаружения отключения питания (BOD)

Я работаю над проектом по сбору энергии с низким энергопотреблением и рассматриваю возможность использования ATtiny85 для выполнения некоторых второстепенных задач. ATtiny большую часть времени находится в режиме Power Down и в этом режиме не потребляет много энергии.

Поскольку источник питания нестабильен и/или может время от времени отсутствовать, я включил внутреннее обнаружение отключения питания (BOD), установив предохранители. Таким образом, ATtiny сбрасывается, когда напряжение становится слишком низким. Это необходимо для того, чтобы микроконтроллер снова начал работать правильно при восстановлении достаточного питания. Кажется, это тоже работает: чип снова начинает работать, когда напряжение превышает определенный порог.

Однако, когда напряжение падает ниже уровня BOD, я замечаю значительно больший скачок напряжения через ATtiny, даже когда все периферийные устройства отключены . Мне кажется, что при срабатывании БПК внутри чипа открывается какой-то затвор, и ток ограничивается каким-то внутренним сопротивлением. Когда напряжение несколько превышает уровень BOD, большой скачок напряжения прекращается.

Я просматривал документацию/технические данные и форумы в Интернете, чтобы выяснить, почему это происходит, но не смог найти какого-либо объяснения или способов предотвратить это. Поскольку это проект по сбору энергии с низким энергопотреблением, важно, чтобы внутренняя защита от низкого напряжения не усугубляла проблему, которую она обнаруживает.

Любая полезная информация будет оценена по достоинству.

, 👍2


1 ответ

1

Когда уровень Vcc ниже напряжения активации BOD, чип удерживается в состоянии сброса...

...который потребляет значительно больше тока, чем чип в спящем состоянии...

Вероятно, вам лучше отключить BOD и вместо этого использовать внешний чип контроля напряжения, чтобы включать питание ATTINY при наличии достаточного напряжения и выключать его, когда его нет. Таких чипов много, и в состоянии покоя они могут потреблять менее микроватта.

,

Спасибо за ответ. Кажется, график дает некоторое объяснение этому вопросу. Однако я наблюдаю десятикратное превышение тока потребления при частоте 1 МГц и уровне БПК 4,3 В. Согласно графику, потребление тока должно начинаться с ~0,1 мА? Я наблюдаю >1 мА. Как вы пишете, возможно, мне лучше отключить BOD и использовать внешний супервизор, но мне все еще интересно, можно ли что-нибудь сделать, чтобы достичь уровня 0,1 мА., @hmf

Вы тестируете ATTINY изолированно или в своей схеме? Если вы тестируете схему, я готов поспорить, что дополнительный расход исходит от других компонентов и, возможно, от того, как они реагируют на плавающие выходы ATTINY. Лучше протестировать ATTINY в одиночку, подключив его только к переменному источнику питания. Начните с напряжения выше порога BOD и медленно снижайте напряжение ниже порога и наблюдайте, что происходит с током. Я предполагаю, что это будет соответствовать приведенному выше графику., @bigjosh

Я тестировал изолированно, как вы описали. Я нашел некоторую полезную информацию в разделе 10.2.6 «Неподключенные контакты» в таблице данных: «... [внутреннее] подтягивание будет отключено во время сброса. Если важно низкое энергопотребление во время сброса, рекомендуется использовать внешнее подтягивание или понижение». Я провел лишь небольшое тестирование с внешними подтягивающими резисторами сопротивлением 1 МОм, которые, по-видимому, еще больше снизили потребление тока. Пока еще не совсем соответствует графику. Я не продвинулся дальше в тестировании, но, похоже, это может быть, по крайней мере, частью проблемы»., @hmf

В таблице в разделе 22.11 также указано, что это «Исключение тока через подтягивание сброса». Так что есть еще и это. :), @hmf

Сейчас провел еще несколько тестов. Внешние подтягивающие резисторы на всех плавающих выводах. Потребление тока снизилось до ~0,22 мА сразу после БПК. Все еще много по сравнению с ~26 мкА в режиме Power Down, но я думаю, что это больше, чем можно ожидать при уровне BOD 2,7 В и с учетом внутреннего подтягивающего резистора сброса номиналом 30-60 кОм (согласно « 21.2 Характеристики постоянного тока» в техническом описании). В худшем случае утечка тока составит ~90 мкА + ~60 мкА ≈ 0,15 мА. Думаю, это все, что я могу сделать без внешнего контроллера напряжения. :), @hmf

Смотрите также: