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    電容器自診斷

    發布時間:2018-05-29 來源:Peter Demchenko 責任編輯:wenwei

    【導讀】電解電容器是種很不可靠的電子元件。其中一種失效是逐漸失去容量,這在電源故障發生之前幾乎察覺不到。因此,如果可以監測電子設備濾波電容器的狀況,將很有價值。本文中的設計方案可用來監控掉電期間的電容電壓,并將超出規格的狀態記錄到NVRAM/EEPROM存儲器中。
     
    電解電容器遠不是最可靠的電子元件。其中一種失效是逐漸失去容量,這在電源故障發生之前幾乎察覺不到。因此,如果可以實時監測電子設備濾波電容器的狀況,那將是很有價值的。
     
    下面這個簡單的設計方案可用來監控掉電期間的電容電壓,并將超出規格的狀態記錄到NVRAM / EEPROM存儲器中。
     
    電容器自診斷
    圖1:概念性電容監控電路(單通道)。
     
    這個設計只需要一個微控制器、ADC和一些非易失性存儲器,這意味著對大多數系統而言,基本上不需要額外的成本或組件。圖1只顯示了一個監測通道,當然也可以檢查多個電壓(例如,穩壓器的輸入電壓VIN 和多個輸出電平 VOUT)。
     
    當關閉(P_OFF)信號發送到系統時,μC就禁止所有中斷以及電路中重要的(和不可預知的)功耗。
     
    然后,μC通過計算電壓下降一定量所需的時間來估算濾波器電容。或者,程序也可以測量一定時間之前和之后的電壓差。
     
    無論哪種情況,在所有電源的最小輸出電壓VOUT和μC所需的最小工作電壓之間必須有足夠的余量,以便有足夠的時間進行測量。
     
    如果測量值不在規定的范圍內,μC會將診斷數據寫入NVRAM,可在下次加電時對其執行操作。
     
    R1和R2的功能與ADC輸入范圍相匹配,并可作為電容放電的主要“測試負載”。有源電路汲取的電源電流變化太大而不能依賴。
     
    如有必要,僅在斷電期間接通電阻,以便電源電流可以最小化,如圖2所示。
     
    電容器自診斷
    圖2:切換測試負載以降低功耗。
     
    在計算閾值時,不要忘記電容是與溫度甚至可能與電壓有關的,并且可能有相當寬的容差。
     
    本文轉載自電子技術設計。
     
     
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