【導(dǎo)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(fā)生之前幾乎察覺不到。因此，如果可以監(jiān)測(cè)電子設(shè)備濾波電容器的狀況，將很有價(jià)值。本文中的設(shè)計(jì)方案可用來監(jiān)控掉電期間的電容電壓，并將超出規(guī)格的狀態(tài)記錄到NVRAM/EEPROM存儲(chǔ)器中。
電解電容器遠(yuǎn)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(fā)生之前幾乎察覺不到。因此，如果可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電子設(shè)備濾波電容器的狀況，那將是很有價(jià)值的。
下面這個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案可用來監(jiān)控掉電期間的電容電壓，并將超出規(guī)格的狀態(tài)記錄到NVRAM / EEPROM存儲(chǔ)器中。
圖1：概念性電容監(jiān)控電路（單通道）。
這個(gè)設(shè)計(jì)只需要一個(gè)微控制器、ADC和一些非易失性存儲(chǔ)器，這意味著對(duì)大多數(shù)系統(tǒng)而言，基本上不需要額外的成本或組件。圖1只顯示了一個(gè)監(jiān)測(cè)通道，當(dāng)然也可以檢查多個(gè)電壓（例如，穩(wěn)壓器的輸入電壓VIN 和多個(gè)輸出電平 VOUT）。
當(dāng)關(guān)閉（P_OFF）信號(hào)發(fā)送到系統(tǒng)時(shí)，μC就禁止所有中斷以及電路中重要的（和不可預(yù)知的）功耗。
然后，μC通過計(jì)算電壓下降一定量所需的時(shí)間來估算濾波器電容。或者，程序也可以測(cè)量一定時(shí)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(shí)間進(jìn)行測(cè)量。
如果測(cè)量值不在規(guī)定的范圍內(nèi)，μC會(huì)將診斷數(shù)據(jù)寫入NVRAM，可在下次加電時(shí)對(duì)其執(zhí)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(cè)試負(fù)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。
圖2：切換測(cè)試負(fù)載以降低功耗。
在計(jì)算閾值時(shí)，不要忘記電容是與溫度甚至可能與電壓有關(guān)的，并且可能有相當(dāng)寬的容差。
本文轉(zhuǎn)載自電子技術(shù)設(shè)計(jì)。
推薦閱讀：
