Buck регулятор и изменение выходного напряжения

[djoni]

Существует зверушка от техаса LMR16006 к нему в придачу контроллер STM32L4, 99% времени который спит или работает от 2 вольт. Но тут для того чтобы запитать переферию (sd карта, датчики и прочее на 1% от всего времени) нужно поднять вольтаж до 3.3 вольт. Плавную регулировку я себе четко представляю, крутим переменник и напряжение плавно меняется при этом внутреннее ldo микроконтроллера спокойно все переваривает и да и регулятор сильно переживать по этому поводу не будет.
А что будет если резко изменить выходное напряжение (с помощью доп резистора и полевика которые изменят делитель) с 2 вольт до 3.3 вольт в этом случае LDO микроконтроллера может не пережить такого счастья (не просто же так контроллер сидит в резете пока напряжение не стабилизируется.) Дальше еще веселее, 3.3 вольта более не надобны и для экономии энергии уходим на 2 вольта (чтобы LDO контроллера меньше сжигала и отключаем доп резистор) и тут регулятор начинает неожиданно понимать, что вместо 2 вольтей у него там все 3.3 и как бы он с перепугу в защиту не свалил.

В теории все должно быть хорошо, но практика с теорией не всегда сходятся, а в даташитах на все регуляторы обычно рисуют диаграммы зависимости от входного напряжения.

Может у кого стояла такая задача?

[mike-y-k]

djoni, а схему можно?
И какой смысл так издеваться над STM - Вы сколько выигрываете в потреблении и сколько на снижении напряжения теряете?
Смысл операции? Чего нужно достичь? Насколько критична привязка именно к этому МК?

[djoni]

В даташите на stm написано, что при напряжении 3.3 вольта потребление в режиме stop, будет почти вдвое выше нежели при напряжении 1.8 вольта. Что касается сколько потеряем, то регулятор если потребление очень низкое уходит в сон. Мне эта идея самому кажется не очень реалистичной, уж слишком много подводных камней, особенно когда из 3.3 вольта будем возвращаться в к 2 вольтам, боюсь регулятору при низком потреблении может это все не понравится. Вот и спрашиваю был ли у кого такой опыт.

На номиналы не обращайте внимания, накидал для общей картины ))

[Yuri222]

резко изменить выходное напряжение

вых напряжение изменится не так уж и резко на самом деле - не за микросекунды.
Скоростью можно поуправлять выбором номиналов дросселя и вых. после него электролита (есс-но - в пределах допустимых контроллером номиналов, чтобы он не возбуждался и перех. характеристика от одного напряжения к другому была приемлемой.
как поведет себя данный STM - не знаю, с такой задачей не сталкивался...
Но, раз у него есть встроенный LDO - так для чего же его тыда встраивали, как не для решения подобной задачи - из того питания, что на входе, делать то, что ему надо. кмк - нужно тщательнее изучить на этот предмет даташит, ну и, вероятно, для серии этих малопотребляющих контроллеров (которые с буквой L) - вполне могут быть аппноты от самой STM.

[ForcePoint]

LDO микроконтроллера может не пережить такого счастья (не просто же так контроллер сидит в резете пока напряжение не стабилизируется.

Не путайте LDO для питания ядра МК и саму логику ядра. Ядро, а не LDO, держится в сбросе для того, чтобы не насыпать ошибок считывания/декодирования/исполнения команд при недостаточном/нестабильном напряжении питания. См. "Power supply supervisor".

тут регулятор начинает неожиданно понимать, что вместо 2 вольтей у него там все 3.3 и как бы он с перепугу в защиту не свалил.

Скорее всего - просто ОС перестанет коммутировать ключ, пока напряжение на выходе не упадёт до нового (2 В) значения. Потом - начнёт регулировать на 2 В.

А сколько напряжения на входе, кстати?

[djoni]

вых напряжение изменится не так уж и резко на самом деле - не за микросекунды.

Идея такова, перевожу напругу на 2 вольта и в режим энергосбережения, а там потреблении пара сотен наноампер, при таких раскладах напряжение упадет очень не скоро.

Не путайте LDO для питания ядра МК и саму логику ядра. Ядро, а не LDO, держится в сбросе для того, чтобы не насыпать ошибок считывания/декодирования/исполнения команд при недостаточном/нестабильном напряжении питания. См. "Power supply supervisor".

Это я как раз понимаю , я бы и остался на 2 вольтах если бы не требовалась внешней логике 3.3

А сколько напряжения на входе, кстати?

12 вольт

[Yuri222]

перевожу напругу на 2 вольта и в режим энергосбережения, а там потреблении пара сотен наноампер, при таких раскладах напряжение упадет очень не скоро.

я про переход от 2 к 3,3В - как понял, именно этот быстрый подъем питания на входе СТМ Вас беспокоил?

[djoni]

я про переход от 2 к 3,3В - как понял, именно этот быстрый подъем питания на входе СТМ Вас беспокоил?

Да, т.к. не совсем понятно как быстро отреагирует внутренний стабилизатор, а поскольку микроконтроллер уже не в состоянии резет, то.... могут быть ошибки.

[mike-y-k]

djoni, а взять плату с МК и поставить набор экспериментов с анализом режимов всех внутренностей при разной скорости нарастания напряжения питания…

Формально нужен отключаемый (с сигналом ENABLE) источник 3V3 и питание от основного 2V5 через диод - при отключении 3V3 сигналом от МК сам МК останется на питании от ≈1V9 с основного через диод
Внутренний LDO имеет задержку при включении питания, а не при изменении напряжения питания в допустимом диапазоне…

PS Видел несколько рабочих проектов с таким подходом…
Ну и вишенкой - насколько критичны для МК при питании от 2V уровни от периферии с питание 3V3?

PPS В канале 3V3 поставить тот же TPS7A16A, а при отсутствии проблем с уровнями от 3V3 периферии при питании от 2V больше ничего не потребуется. Сигнал PG вполне можно использовать для определения момента готовности периферии к работе…

[djoni]

mike-y-k
Была у меня мысль поставить два источника питания 2V и 3V3 и через схему переключения резервного питания питать сей зоопарк, но если посмотреть на даташит, при запрете работы регулятор по прежнему потребляет 1uA что в принципе уже съест большую часть выйграша ((

Что касается переферии, то я ее планировал всю отключать , отдельная шина питания 3V3 коммутируемая через полевик.

По поводу поставить эксперимент, это как раз не сложно, но есть маленькое но, чтобы эксперимент был максимально достоверным нужно таких фиговин штук 10 налепить , потому как на одной будет не показательно.

В общем, я все больше склоняюсь, что идея завиральная ))