低功耗设计中电容对系统的影响(二)
2013-04-15 21:46
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通读了稳压芯片手册,刚开始遇到这个问题,怀疑是拿了国产的稳压芯片,参数较差,之后通过更换1117等,其他型号、批次的芯片,得到一样的结果。最后,根据电路常识,将稳压芯片输出端的10uF电容提高到100uF,果然没有再复位。通过示波器也得到了较好的效果,但是还是有一样的问题,只是拉低的幅度提高到2.4V左右,没有引起系统复位。做了各种尝试,排除PCB设计的问题,排除硬件开关电路设计的问题,排除负载芯片问题(排查上电瞬间是否有大电流,将电压拉低,实测无),……均无结果,直到将负载外接到万能板上,发现拉低的问题消失。因此最后怀疑PCB设计问题,但是却忽略了pcb上已焊接的电容,它虽然不是阻性负载,但是他上电充电瞬间却等于通路,瞬间电流由大变小,电容电压充电由小到大,为典型的上电充电过程,因此瞬间电压会被拉低,此时稳压输出脚的电容为10uF,而负载端接通后,有一个4
7uF电容需要充电,这个充电过程就是系统电压被拉低到正常的过程。最终将47uF电容去除,在负载芯片VCC端并联105电容。
图1为xc6206上电瞬间的调整过程,包含滤波电容的充电过程。
图2为100k 1uF的RC充电电路实测,时间常数 t = R *C =100mS,实测3个t可以完成充电过程,即300mS,与理论相近。
因此在低功耗设计中,负载通过开关切换,在稳定性与成本之间作平衡,负载端的稳压电容不能过大,建议小于稳压器输出端的稳压滤波电容,如果电压源不经过稳压芯片,作为理想电压源,这两节讨论的电容问题可以不作考虑。以上涉及到负载调整率与负载响应问题,但是这两个问题并不是此次系统复位的主谋。
7uF电容需要充电,这个充电过程就是系统电压被拉低到正常的过程。最终将47uF电容去除,在负载芯片VCC端并联105电容。
图1为xc6206上电瞬间的调整过程,包含滤波电容的充电过程。
图2为100k 1uF的RC充电电路实测,时间常数 t = R *C =100mS,实测3个t可以完成充电过程,即300mS,与理论相近。
因此在低功耗设计中,负载通过开关切换,在稳定性与成本之间作平衡,负载端的稳压电容不能过大,建议小于稳压器输出端的稳压滤波电容,如果电压源不经过稳压芯片,作为理想电压源,这两节讨论的电容问题可以不作考虑。以上涉及到负载调整率与负载响应问题,但是这两个问题并不是此次系统复位的主谋。
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