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CR2032電池經ADC腳位漏電出去的問題
#1
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我在設計的一個電路包含兩個MCU,一個主一個副,主MCU使用不斷電5V電源,而副MCU使用CR2032電池電源。主MCU其中一個腳位設定為ADC輸入,直接連到這個電池的正極,配合4.096V的FVR來定時讀取電壓。然而在主MCU沒插入電源時,就有如標題的問題出現。

在沒有5V主電源插入,而且只有3V的電池連到副MCU時,電池會經主MCU的ADC腳位漏電出去,令電池的續航力大減,而且會令到副MCU因為電壓不夠而不斷自我重設。除非主MCU已啟動又或者拔除才停止漏電的情況。

我應該如何改動ADC腳位和電池之間的電路來解決漏電的問題?

發表於: 2019/7/19 19:22
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Re: CR2032電池經ADC腳位漏電出去的問題
#2
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我認為不是從 ADC 腳漏掉的,是不是有 IO 腳接到 主 MCU 。當主 MCU 關電後從這些 IO 腳漏掉的。

發表於: 2019/7/20 10:25
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Re: CR2032電池經ADC腳位漏電出去的問題
#3
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這就是我的問題所述。主MCU的RE2腳位設定為使用ADC功能,直接連到副MCU的電池正極。

當主MCU的供電拔除後,而副MCU的電池還在,電池的電流經過主MCU的RE2腳位流出去,而且看到主MCU電路上的電源指示LED發出微光。但當主MCU也移走的話,電源指示LED就會完全熄滅,意味著停止漏電了。

昨天發佈這個問題後,我先試了一個暫時解決方案,就是在ADC和電池之間加一個150kohm的電阻。漏電電流是小很多了,電源指示LED也沒發光了,但還是量到有20uA漏電電流,而且也令到主MCU運作時讀取的ADC值下降大半(原本610,加電阻後僅244)。

現在就是想知道有什麼有效的方法可以在沒有主電源時,電池只會向副MCU供電而且不會漏電到主MCU和其他元件過去,就算還是會有也要超級無敵小(漏電電流不超過1uA就好),同時要不怎影響到主MCU運作時經RE2讀取電池ADC的數值。我翻找過資料可以用MOSFET,但不太清楚如何實作。

發表於: 2019/7/20 13:46
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Re: CR2032電池經ADC腳位漏電出去的問題
#4
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你可能需要一條線做為主CPU的電源偵測?主CPU 斷電後立刻將副CPU 的 IO 腳設定轉設為輸入模式將這樣子就不會有電流出去了。

發表於: 2019/7/21 9:36
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Re: CR2032電池經ADC腳位漏電出去的問題
#5
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我測試過兩種情況。首先是主副MCU都在的情況下,電池經主MCU的RE2腳位漏電出去。然後在副MCU拔除後的情況,電池仍是會經主MCU的RE2腳位漏電出去。

副MCU是12F1822,有其中4個腳位會跟主MCU間接連接,用以SPI傳輸,餘下兩個腳位是連接TMR1的外部振盪,而且僅RA1是輸出。因為兩個MCU有電位差,所以兩方的腳位之間要連接光電耦合器,所以不是直接連接。

儘管把副MCU所有腳位都設成輸入,甚至把副MCU從電路移離,仍發現電池會經主MCU的RE2漏電出去,所以我不認為是副MCU的問題。

參考過可以用MOSFET或PNP晶體管解決,但不太懂方法。有沒可參考的電路提供一下?

發表於: 2019/7/21 16:24
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Re: CR2032電池經ADC腳位漏電出去的問題
#6
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是不是提供一下相關電路圖 比較容易了解你的問題?

發表於: 2019/7/21 23:12
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Re: CR2032電池經ADC腳位漏電出去的問題
#7
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主、副 MCU 的電不是都單獨給電嗎? 為何電池的電會經由主 MCU 的 RE2 漏出去?

看起來有點不合理,跟樓上的建議一樣,PO 一下電路圖來看看。

看起來加個二極體隔離雙邊的店員應可解決。

發表於: 2019/7/22 9:22
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Re: CR2032電池經ADC腳位漏電出去的問題
#8
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那我提供一下有關部分的電路圖好了。左邊的是主MCU,右邊的是副MCU,主MCU的腳位數因為繪圖程式的限制無法使用40腳的圖示。主MCU和副MCU都是不同的電源供應,但GND是共用的(否則無法讀取電池電量)。

附圖顯示的是最初的連接方式,漏電電流不少於200uA,之後在電池和RE2腳位之間串聯一個150kohm的電阻,但仍是測量到有大約20uA的漏電電流。

加設150kohm電阻前在RE2的ADC量度值有610左右(即約3V),加設後ADC量度值在243到247之間(約1.2V)。

其他部分不牽涉在問題所以不畫出來了。

Attach file:



gif  (0.00 KB)


發表於: 2019/7/22 14:06
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Re: CR2032電池經ADC腳位漏電出去的問題
#9
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加個 MOS 當開關 應該可以控制在 10uA 以下

發表於: 2019/7/22 16:21
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Re: CR2032電池經ADC腳位漏電出去的問題
#10
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參照:

dginlon 寫道:
加個 MOS 當開關 應該可以控制在 10uA 以下


這就是我有提到的,但如要何實作,還是不太明白。

當前手頭上沒有P-MOSFET,先以BC557暫代測試。附圖為有關的電路。

不過這方法只是部分可行,因為從以下的測試結果得知:
1.如果主電源(5V)啟動前,先在電池箱放入CR2032電池,那麼RE2就不會量到有任何漏電電流(但可能只是少於1uA)。
2.在有主電源和電池電源(3V)時,拔掉主電源,在RE2會量到漏電電壓2.4V左右(電流沒量,但看到電源指示LED暗暗的),要把電池拔掉重插才停止漏電。
3.在沒有主電源連接,而且RE2沒有量到漏電時,手指同時觸碰到R1連到NPN的Base引腳,以及R3連向PNP的Base的引腳的話,RE2就會很快就有2.4V漏電電壓出現,電源指示LED也會開始亮起。

我有再參考過其他討論和文章,4066也可以是解決方案,但因為電路一早已經建成,可以給改動的地方不多,沒空間安裝,而且只用1/4個有點浪費。但加設TO-92的MOSFET或晶體管的空間倒是足夠。

Attach file:



gif  (0.00 KB)


發表於: 2019/7/22 22:37
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