充电检测电路请教

legievs · 发表于 2014-3-17 10:47:56

本帖最后由 legievs 于 2014-3-17 17:31 编辑

各位大哥：
我在设计充电检测电路时碰到了一个很头疼的问题，具体如下：
我使用 C8051F980单片机做电源管理，涉及到单片机进行充电检测和充电激活单片机的问题。
因为充电输入是5V，单片机IO口电平典型值为2.8V,最高能承受3.6V的电平，所以用了2个电阻分压，如附图所示：

5V经过两个电阻分压，分出一个2.8V左右的电压然后接到单片机的IO口。
其中，CHARGE_IN_DET为充电检测，MCU_VDD_CTL为 MCU的LDO电源使能脚。

我的设计思路是，当充电器插入时，MCU_VDD_CTL脚拉高，LDO使能，MCU就能上电工作，此时，再去单片机检测CHARGE_IN
_DET脚被拉高，就认为是在充电。
为了防止不充电时，MCU_VDD_CTL到 CHARGE_IN_DET脚漏电，用了二极管做单向导通。
碰到了头疼问题是：发现插上充电器后（接入5V），发现本应该被拉高的两个管脚都不嫩拉高，CHARGE_IN_DET是0.5V左右，MCU_VDD_CTL是0.3V左右。
但是人为使MCU上电后，这两个管脚就电平正常了。
询问单片机的供应商，说是，单片机在未上电时，IO口到地阻抗是不确定的，导致了这个结果。

那我这个电路就陷入了死循环，，MCU_VDD_CTL不能被拉高，MCU就不能工作，也就导致这两个管脚永远不会正常。
头疼了，想了好久都没想出什么电路来解决这个问题。

请教一下，大家有什么好的建议没。

目前，我实验得到，如果直接给单片机 IO口个电压，就能拉高，如果经过一个电阻，就不行。所以，想用一个 LDO来做电压变化，就是5V转3.6V或者2.8V，利用LDO的输出电压来直接拉高 CHARGE_IN_DET和MCU_VDD_CTL,就是不知道这样行不行。

gdycs · 发表于 2014-3-22 10:02:52

用一个电阻从充电输入给LDO的使能，同时从MCU的管脚加一个二极管到LDO的使能，形成一个或的关系控制LDO，原来的分压电路将二极管去掉，稍微改变一下阻值比就可以了。

edwarddsh · 发表于 2014-3-17 11:02:58

建议增加一个三极管的电路做一个隔离

edwarddsh · 发表于 2014-3-17 11:05:06

而且你作为电源管理的MCU应该是始终供电，只不多可以在睡眠模式，采用IO唤醒的方式来控制外部的PMU

waynezheng · 发表于 2014-3-17 11:07:19

童靴，你再做个分压电路给LDO做使能不就行了，你现在的问题是CHARGE_IN脚的不确定引起了MCU_VDD_CTL的不确定，两者解耦和不就行了。

legievs · 发表于 2014-3-17 13:51:09

edwarddsh 发表于 2014-3-17 11:05
而且你作为电源管理的MCU应该是始终供电，只不多可以在睡眠模式，采用IO唤醒的方式来控制外部的PMU

sorry,因为客户有一个关断 MCU电源的要求，所以 MCU电源必须由充电的动作来进行激活，当MCU正常工作后，自己把 MCU_VDD_VTL拉高，也就是LDO一直工作，当需要断开 LDO时，只需要MUC把 MCU_VDD_VTL 拉低，就可以关断电源，也就是说自己关掉自己。

legievs · 发表于 2014-3-17 13:54:04

本帖最后由 legievs 于 2014-3-17 17:31 编辑

waynezheng 发表于 2014-3-17 11:07
童靴，你再做个分压电路给LDO做使能不就行了，你现在的问题是CHARGE_IN脚的不确定引起了MCU_VDD_CTL的不确 ...

sorry,实际上不仅仅是CHARGE_IN_DET脚引起了 MCU_VDD_CTL的不确定，因为 CHARGE_IN_DET和 MCU_VDD_CTL都是接在了 MCU上的，
如果说单独做个分压给LDO做使能的话，同样因为LDO的使能脚接到了单片机上，所以同样是不能利用分压来拉高的。

bimingpan · 发表于 2014-3-17 14:55:49

把分压电阻改小一点就行了，因为你的IO sink了太多的电流，导致电平没法拉高。

legievs · 发表于 2014-3-17 16:44:17

bimingpan 发表于 2014-3-17 14:55
把分压电阻改小一点就行了，因为你的IO sink了太多的电流，导致电平没法拉高。

刚开始我也是这样想的，把分压电阻改小点，我把R503改到了4.7K,后，分压才能达到1.0V，还是不行，再小的话，即使能把管脚拉高，但是单片机工作后，R503后面的电压就会很大（5V用4.7K和1M电阻分压），会烧掉IO口。如果把R504也改小的话，那就会存在从IO口漏电的风险，这个是必须避免的。

waynezheng · 发表于 2014-3-18 10:06:04

你是想开机后实现软件可关断，才把MCU_VDD_CTL接到单片机上？但是你这个LDO又给单片机供电，如果关断了，单片机就掉电了又怎么实现唤醒？你应该捋一下你的电源树了。

richardchen1982 · 发表于 2014-3-18 12:16:34

把MCU_VDD_CTL检测前移，即移到CHARGE_IN_DET前面，然后利用电阻分压和二极管防止在没有充电器插入的情况下漏电就可以了

mzxnhl · 发表于 2014-3-19 13:40:24

有那么头疼吗？把R504换成3.3V的稳压管不就好了

legievs · 发表于 2014-3-20 14:42:24

waynezheng 发表于 2014-3-18 10:06
你是想开机后实现软件可关断，才把MCU_VDD_CTL接到单片机上？但是你这个LDO又给单片机供电，如果关断了，单 ...

单片机工作后，是将MCU_VDD_CTL置高的，所以不会存在拔掉充电器后，LDO又关断的。
思路是这样的：
充电器插入，MCU_VDD_CTL被拉高，单片机上电工作，单片机此时也把MCU_VDD_CTL置高，当充电器拔掉后，MCU_VDD_CTL还是高的，所以单片机仍然能工作。

legievs · 发表于 2014-3-20 14:47:31

mzxnhl 发表于 2014-3-19 13:40
有那么头疼吗？把R504换成3.3V的稳压管不就好了

因为单片机没上电前，内阻很小，稳压管的工作原理是击穿后稳压，接上稳压管，不一定就能保证稳压管工作，电流都会通过 MCU_VDD_CTL管脚漏到单片机里

begonia99 · 发表于 2014-3-20 17:28:15

MCU先工作，后侦测，这个基本道理。查一下这个口，default是输入口来做，也许能解决这个问题。如果不行，只好用隔离电路来做，2楼的三极管隔离是个方法。

mzxnhl · 发表于 2014-3-20 17:58:54

legievs 发表于 2014-3-20 14:47
因为单片机没上电前，内阻很小，稳压管的工作原理是击穿后稳压，接上稳压管，不一定就能保证稳压管工作， ...

你5V进来后，经1M到3.3V或者2.8V的稳压管还不能击穿？另外，假设能稳压，总电流最多才几个uA，显然不合理，而且可能还要把1M电阻改小呢，能击穿的前提下，分流去单片机的电流不至于烧单片机，实验下就知道了

legievs · 发表于 2014-3-20 21:05:01

edwarddsh 发表于 2014-3-17 11:02
建议增加一个三极管的电路做一个隔离

你好，请问你是说，在MCU_VDD_CTL 端和单片机的IO口之间做一个三极管隔离吗？

brookwang · 发表于 2014-3-22 00:33:20

设计太复杂，两个IO分别用两个 K量级电阻分压（参照MCU IO驱动电流范围）就可以了

brookwang · 发表于 2014-3-22 00:39:15

同理，LDO电源端的使能可以到VIN电平，如果MCU的 MCU_VDD_CTL 为输出到LDO，会出现逻辑问题。考虑MCU的IO输出电平，看是否用二极管或是三极管/MOS来与CHARGE_IN进行隔离。

oooszc2 · 发表于 2014-3-22 16:09:19

如果把MCU_VDD_CTL 和CHARGE_IN_DET连上下拉电阻，从而隔离掉MCU未上电，阻抗不确定的问题？

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