Im Bild eine typische Schutzschaltung für den Fall, dass ein (z.B. analoger) Eingang eines µC an 12V angeschlossen wird. Spannungsteiler, Kondensator und Dioden, alles ganz konventionell. Außerdem hat der µC intern wohl auch noch Schutzdioden. Und genau diese Dioden machen mir Sorgen. Nämlich für den Fall, dass der µC abeschaltet wird, also stromlos ist. Ist es dann nicht so, dass die Schutzdioden die immer noch anliegende Eingangsspannung reverse nach VCC durchleiten, d.h. der µC immer noch Spannung hat? durch die Widerstände zwar kein großer Strom, aber bei CMOS bin ich mir nicht sicher, ob das so vorteilhaft ist. Andererseits kann man nicht alle Eingänge abklemmen, wenn ein µC ausgeschaltet wird. Es soll ja Fälle geben, wo er abgeschaltet wird. Also was tun ... oder "wegen Peanuts" ignorieren?
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JGP schrieb: > (...) Nämlich für den Fall, dass der µC abeschaltet wird, also > stromlos ist. Ist es dann nicht so, dass die Schutzdioden die immer noch > anliegende Eingangsspannung reverse nach VCC durchleiten, d.h. der µC > immer noch Spannung hat? Ja, das passiert. Über R1 und D2 speist Du in Uref, bzw über R1 und die internen ESD-Schutzstrukturen in die VDD bzw Vio des Mikrocontrollers. Wenn der Controller stromlos ist, kann er anlaufen. Ein externer Spannungsregler mit Reset-Ausgang hält dann aber den Reset aktiv. Wenn die Uref (bzw VDD) nur schwach belastet ist (Controller im Stop Mode, <20 µA), dann kann Dir auch die VDD hochlaufen. In diesem Fall brauchst Du eine Z-Diode zum Ableiten.
JGP schrieb: > Ist es dann nicht so, dass die Schutzdioden die immer noch > anliegende Eingangsspannung reverse nach VCC durchleiten, d.h. der µC > immer noch Spannung hat? Ja. Nicht nur wenn der uC 0V hat und am Eingang VRef anliegen. So kann z.B. 12V am Eingang über die Schutzdiode auch die 5V anheben. Daher muss R1 hochohmig genug sein, damit der Strom nicht stört. Eingangsschutzdioden haben einenm Maximalstrom (siehe Datenblatt, maximler Strom per I/O Pin). Aber weild as durchaus mal 40mA oder gar 100mA sein können, die in VCC fliessen, muss man noch überlegen, ob dieser Strom in VCC nicht zu Problemen führt. Entweder eine Z-Diode die ein zu hohes Ansteigen von VCC unterbindet, oder eben ein hochohmigerer R1.
Das Problem fiel mir nur eben gerade so auf. Also es ist tatsächlich so. In meinem Fall sind die Widerstände zuu hoch (ca. 30K), um im Betrieb zu einer Anhebeung von VCC zu führen. Da mache ich mir keine Sorgen. Nur wenn VCC ganz weg ist, und VCC ohnehin (weil CMOS-HW) wenig belastet ist. Welche Lösungen gibt es denn in der Praxis? "µC anlassen" ist für mich keine Option; wie gesagt, gibt es Situationen, wo man ihn ausschalten will. soul e. schrieb: > In diesem Fall brauchst Du eine Z-Diode zum Ableiten. Wie soll die Diode denn geschaltet sein? Bin für einen Tipp oder eine Skizze dankbar
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JGP schrieb: > Wie soll die Diode denn geschaltet sein? Bin für einen Tipp oder eine > Skizze dankbar Ein Stück meiner Schaltung, wenn du so eine Z-Diode meinst. Aber das hilft ja nichts, weil Spannung über 4V7 dann trotzdem noch rückwärts laufen kann.
Hi >Eingangsschutzdioden haben einenm Maximalstrom (siehe Datenblatt, >maximler Strom per I/O Pin). >Aber weild as durchaus mal 40mA oder gar 100mA sein können, ... Bei AVRs wird 1mA maximum für Clamping Dioden angegeben (AppNote AVR182). MfG Spess
Ich frage mich, ob nicht bei dem Thema klargestellt werden müsste, in welcher Weise VCC genau "abgeschaltet" wird. Bzw. ob es nicht eine Lösung wäre, eben das genau festzulegen. Also, ob VCC dann etwa (extrem) hochohmig an einem Potential hängt, - es mag ja Ground oder VCC sein -, oder vielleicht sogar "in der Luft" hängt (was ja einem extrem hohen Widerstand zu jedwedem Potential in der Schaltung entspräche). Ein Netzteil, dass man abschaltet wird wohl in der Regel VCC hochohmig mit Ground verbinden. Ich überlege dabei, ob nicht jedwedes Potential deutlich unter der nötigen VCC an den Klemmdioden (egal ob nun die externen oder internen) hinreichend wäre um den uC nicht ungewollt in Betrieb zu setzen. Ich kann die internen Schutzdioden nicht von VCC resp. Gnd trennen. Aber könnte man nicht einfach VCC beim "abschalten" niederohmig auf Gnd legen? Dann träte, je nach Innenwiderstand der Quelle, doch maximal die Flussspannung der Klemmdiode auf. Klar, das gibt Schaltungsaufwand, weil ich VCC des UC gleichzeitig hochohmig vom Netzteil trennen müsste. Das selbe könnte man ja mit etwaigen externen Klemmdioden auch tun. Nur so ein Gedanke dazu. Vielleicht mag das jemand kommentieren.
JGP schrieb: > soul e. schrieb: >> In diesem Fall brauchst Du eine Z-Diode zum Ableiten. > > Wie soll die Diode denn geschaltet sein? Bin für einen Tipp oder eine > Skizze dankbar Na von VCC nach Masse. Der Anstieg der VDD soll ja begrenzt werden, so dass die absolute maximum ratings des Controllers nicht überschritten werden. > Aber könnte man nicht einfach VCC beim "abschalten" niederohmig auf Gnd > legen? Dann träte, je nach Innenwiderstand der Quelle, doch maximal die > Flussspannung der Klemmdiode auf. Klar, das könnte man machen. Eigentlich reicht es wenn an der (abgeschalteten) VCC mehr Strom gezogen wird als der fehlerbehaftete Eingang einspeist. Diese Aufgabe könnte die Power-LED übernehmen, oder ein Lastwiderstand (der dann natürlich im Normalbetrieb bei eingeschalteter VCC die Stromaufnahme erhöht).
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Mit Lastwiderstand und "Klemmdioden mit Stromverstärkung" scheint es recht gut zu funktionieren. Q1 spielt ganz normal Diode, Q2 benutzt VDD als Referenzpegel zum klemmen, lässt den Strom aber nach Masse fließen. Im Bild sieht man die Wirkung mit ein- und ausgeschalteter VDD. Man achte auf die ±30V Eingangsspannung, die Kurve wird durch 10 geteilt.
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Theor schrieb: > Ich frage mich, ob nicht bei dem Thema klargestellt werden müsste, in > welcher Weise VCC genau "abgeschaltet" wird. Per Relais, DC-seitig. Das Relais befindet sich auf der Platine. Theor schrieb: > Aber könnte man nicht einfach VCC beim "abschalten" niederohmig auf Gnd > legen? So war meine Idee. Am Relais ist noch 1xUM frei. Ich wollte den Öffner gegen GND auf die Eingänge legen, so wie im Bild. Die Platine ist schon fast geroutet. Aber irgendwie fand ich das dann albern, zu viel Overhead.
soul e. schrieb: > Klar, das könnte man machen. Eigentlich reicht es wenn an der > (abgeschalteten) VCC mehr Strom gezogen wird als der fehlerbehaftete > Eingang einspeist. Diese Aufgabe könnte die Power-LED übernehmen, oder > ein Lastwiderstand (der dann natürlich im Normalbetrieb bei > eingeschalteter VCC die Stromaufnahme erhöht). Vielleicht kann man, mit dem Relais, auch VCC auf GND legen. Mit einem 1K Widerstand entlädt der Elko kultiviert und der Widerstand ist noch klein genug, um evt. fremteingespeiste Spannung unter kritischem Niveau zu halten. Bei meiner Schaltung geht das halt, weil das Relais VCC über Schließer schaltet. GND via Öffner auf VCC ist also auf jeden Fall betriebssicher.
JGP schrieb: > Welche Lösungen gibt es denn in der Praxis? "µC anlassen" ist für mich > keine Option; wie gesagt, gibt es Situationen, wo man ihn ausschalten > will. Du könntest einen logic level N-Kanal-FET in den Spannungsteiler schalten (Gate an VCC). Wenn VCC nahe 0V ist ist der FET gesperrt. Natürlich ist der Meßbereich auf VCC abzüglich Gate-Drain Spannung am ADC-Eingang limitiert. siehe Batteriewächter https://www.mikrocontroller.net/articles/Batteriew%C3%A4chter#Prozessorteil Gruß Anja
Es gibt für sowas ICs, der Suchbegriff lautet: "power off protection" Z.B.: SN74CBT3257 http://www.ti.com/product/sn74cbt3257/description
JGP schrieb: > Im Bild eine typische Schutzschaltung für den Fall, dass ein (z.B. > analoger) Eingang eines µC an 12V angeschlossen wird. Ohne Angabe von Werten lässt sich wenig über die Schutzwirkung sagen. Wie hoch sind die Zenerspannungen und wie hoch ist Uref, wie groß sind die Widerstände und wogegen sollen die Dioden schützen? Die Zenerdioden verbiegen dir die Kennlinie. In Durchlassrichtung ist D1 ziemlich wirkungslos, weil immer noch ein erheblicher Stromanteil über die interne Schutzdiode fließen kann. Ohne einen Schutzwiderstand zwischen deinen Dioden und dem Eingang des µC tut es ein Spannungsteiler genauso.
JGP schrieb: > Nämlich für den Fall, dass der µC abeschaltet wird, also stromlos ist. > Ist es dann nicht so, dass die Schutzdioden die immer noch anliegende > Eingangsspannung reverse nach VCC durchleiten, d.h. der µC immer noch > Spannung hat? durch die Widerstände zwar kein großer Strom, aber bei > CMOS bin ich mir nicht sicher, ob das so vorteilhaft ist. Man kann den µC auf diese Art sogar betreiben. Hier wird der µC über den Pullup im E-Bike versorgt: Beitrag "Re: Bosch E-Bike Antrieb Geschwindigkeitssensor" Und da hilft es auch nichts, wenn der Eingang extern irgendwie auf 5V geklemmt wird. Denn auch dann fließt Strom durch den Eingang nach Vcc und versorgt den µC... Theor schrieb: > Ich kann die internen Schutzdioden nicht von VCC resp. Gnd trennen. > Aber könnte man nicht einfach VCC beim "abschalten" niederohmig auf Gnd > legen? So in etwa mache ich das: vor den Eingang des µC einen recht hochohmigen Serienwiderstand schalten und zwischen Vcc und GND eine "Grundlast" z.B. rote LED als Betriebsspannungsanzeige zu schalten. Dann reicht der Strom durch diesen Eingangsvorwiderstand nicht mehr aus, den µC zu versorgen und der bleibt im BrownOut.
Beitrag #5645993 wurde von einem Moderator gelöscht.
JGP schrieb: > Ist es dann nicht so, dass die Schutzdioden die immer noch > anliegende Eingangsspannung reverse nach VCC durchleiten, d.h. der µC > immer noch Spannung hat? Das ist so, hab schon Controller so betrieben, wenn auch unabsichtlich. soul e. schrieb: > Ein externer > Spannungsregler mit Reset-Ausgang hält dann aber den Reset aktiv. Wie soll er das machen wenn der Strom von der anderen Seite kommt?
Beitrag #5646103 wurde von einem Moderator gelöscht.
Lothar M. schrieb: > So in etwa mache ich das: vor den Eingang des µC einen recht hochohmigen > Serienwiderstand schalten und zwischen Vcc und GND eine "Grundlast" z.B. > rote LED als Betriebsspannungsanzeige zu schalten. Dann reicht der Strom > durch diesen Eingangsvorwiderstand nicht mehr aus, den µC zu versorgen > und der bleibt im BrownOut. Bei 10 Eingängen wird aus 10K Serienwiderstand 1K. Bei 1K Lastwiderstand bleiben dann noch "brutto" 2,5V VCC übrig, abzgl. um gut 3V UF der Schutzdioden. Bei 20 Eingängen ... Scheint ein echtes Problem zu sein mit den Schutzdioden.
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