レギュレータなしでバッテリからMCUに電力を供給する

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低電力チップ用の開発ボード（BL652 dev kitなど）のいくつかは、バッテリー電源がレギュレータなしでMCUに直接接続されています。

例の場合、使用されるバッテリーは3V CR2032です。MCU のデータシートでは、次のパラメーターが定義されています。

datasheet page 16.
Absolute Maximum Ratings            Min           Max
Voltage at VDD_nRF pin             -0.3           3.9

datasheet page 17.
Recommended Operating Parameters    Min    Typ    Max
VDD_nRF                             1.8    3.3    3.6

私はこれをとして解釈してい"If your battery voltage drops to a value between 0-1.7 it isn't defined what will happen"ます。

これが心配なのは、パワーグッドピンを備えたレギュレーターを見てきましたが、データシートに、この例のMCUが低電圧によって損傷を受けないという明確な記述が見つからないためです。

バッテリー電圧が低下し始めたときに損傷がないことを保証するために、バッテリーと負荷の間にレギュレーターが必要かどうかをどのように判断できますか？

power-supply batteries voltage-regulator

— TheMingingfulEngineer
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私は非常にアマチュアですが、私の印象は、規制当局がいくつかのことをしているということです。まず、供給電圧を特定の範囲内に制限します。ただし、供給電圧が「なくなる」と、魔法のように再現することはできません。バッテリーまたは他のソースからの電力の損失は、依然として電力の損失です。第二に、リップルを許容量まで低減します。バッテリーには実際にはこの問題はありません。ラボの電源のようなものよりも、バッテリーから直接実行するリスクが高いとは思わない。

— 無条件に

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バッテリー電圧が0〜1.7の値まで低下した場合、何が起こるかは定義されていません

これはしばしば真実ですが、確かに何も破壊しません。破壊的だった場合、「絶対最大定格」の最小Vddは正の値として与えられていたはずです（データシートでは見たことがありませんし、私の人生では見られないことを望みます- tは理にかなっています）。

したがって、この時点で、MCUが低電圧で破壊されないことが保証されます。ただし、依然として不安定な動作をする可能性があります（他の外部回路を損傷する可能性があります）。

現在、この種のMCUには、「ブラウンアウト検出」または「低電圧ロックアウト」と呼ばれる機能があります。これは、供給電圧を監視し、電圧が所定のレベルを下回る場合にチップがリセット状態に保たれることを保証する機能です（場合によってはプログラム可能）。

良いニュース：使用している特定のチップにはこのような機能があります。リンクしたデータシートの5.1章を参照してください。

したがって、特定のケースでは、「パワーグッド」検出機能を備えたレギュレーターや追加の電源モニター回路は必要ありません。

MCUに電圧低下検出が含まれていなかった場合、電圧レギュレーターなしでこの機能を提供するだけの小さなチップがあります（多くの場合、時限パワーオンリセットジェネレーターと組み合わされます）。

— SEの薄暗い信頼を失った
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さらに、MCUにこれらの機能がない場合は、外部電源監視プログラムを使用できます。

— scld

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これを検出しないチップの場合、通常、バッテリーとデバイスの間に低電圧保護を配置するとうまくいきます。それらは複雑でも、高価でも、電力を必要としません。

— マスト

そこにすることができませんでしたラッチアップ（つまり、より高い1で発生しません）低電源電圧で？

— ピーターモーテンセン

@PeterMortensenいいえ、非常に珍しいチップ上や非常に特殊なケース（データシートに複数回明確に記載されている場合）またはチップにバグがある場合を除き、ラッチアップが発生する可能性はありません。低電圧。また、電源投入時、電源が0Vからその公称値（電源オフ時と同じ）に移行するのに少し時間がかかるため、意味がありません。それを避けることはできません。システムの電源を入れるたびにラッチアップするリスクがある場合、それは悪いことです。発生する可能性がある最悪の事態は不規則な動作ですが、このリスクはブラウンアウト検出器によって排除されます。

— SEで薄暗い失われた信仰

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... 0〜1.7の間、何が起こるかは定義されていません

実際に1.8 V未満では、何が起こるかは保証されません。

損傷を心配しないでください。これらは動作パラメータです。損傷を防ぐために、リンクシートに含まれていない最大定格を超えてはなりません。使用されているチップがわかっている場合は、それらのデータシートを調べて、最大定格を確認できます。供給電圧が低すぎると損傷を受ける可能性のあるチップにまだ出くわしていません。

ただし、バッテリーが低すぎる場合は、製品に「認識」して対応してもらいたいです。バッテリー電圧が十分に高い場合にのみリセットを解除するバッテリー検出回路を追加します（または内部回路を使用します）。

— ビンペルレキエ
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Vddが3.6vの推奨スペックを超えて、3.9vの絶対最大スペックまで上昇すると、どうなるのか疑問に思います。データシートはめったに（もしあれば）言うことはありません。私の推測では、メーカーは「ちょっと、最大3.6vまでテストしますが、それでも上記で動作するかもしれません」と言うでしょう。

— glen_geek

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@glen_geekこの問題は寿命が保証されています。仕様を備えたICであることは不可能ではありません。Vdd = 5 V でも正常に機能することをお伝えしますが、1時間、1日、1週間、1か月、1年しか続かない場合があります。メーカーは、3.6 Vで特定の寿命（たとえば、摂氏125度での10年間の連続動作）のみを保証します。ICが常に50 C未満の場合、さらに長い寿命が期待できます。より高いVddおよび温度では、ホットキャリアやエレクトロマイグレーションなどの影響により、ICが内部的にゆっくりと損傷します。推奨条件では、これらはそのような問題ではありません。

— -Bimpelrekkie

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プロセッサが不正にメモリをスクランブルしたり、GPIOピンに不快で損傷を与える可能性のある波形を提供したりしないという保証はありません。マイクロが物理的に損傷しないことは保証されていますが、ソフトまたは、場合によってはデザインが悪いとハードな性質の損傷を引き起こす可能性があります。

たとえば、バッテリー駆動のマイクロがMOSFETを介してテラリウム内の温度を制御している場合、リモートのサーモスタットとして機能し、マイクロが異常に作動すると、バッテリーが消耗すると爬虫類を殺す可能性があります。極端な例であり、実際には、そのような事態に対する多くの保護手段が必要です。また、バッテリー駆動のマイクロがそれ自体の外側にあるものに損傷を与えることはまれです。より一般的な例は、バッテリバックアップRAMまたはEEPROMのスクランブルです。

絶対に起こらないようにするには、1.80V未満の電圧に対してマイクロを禁止（リセット状態に保持）する必要があります。それを行う回路は正確ではないので（しきい値には常に許容誤差があります）、2.0Vまたは1.90Vを選択する可能性があります。+/- 0.2または0.1V。通常、ヒステリシスもあるため、2.2Vでリセットされ、1.9Vでリセットされない場合があります。通常、適切なリセットが発生するための最小リセットパルス幅もあるため、これも保証する必要があります。

低温でも約2.4または2.5Vをカットすることで、CR2032からジュースのほとんどを取り出すことができるので、それほど近くに呼ぶ理由はほとんどありません。

— スペロペファニー
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