Diagnostyka zasilania – DC/DC, brown-out i tętnienia

Monitorowanie stabilności VCC, zdarzeń brown-out (BOR), zapasu energii na kondensatorach oraz wpływu obciążenia triaka na tor zasilania. Firmware: v1.9.3-b.

/diagnostyka-zasilania Zakres VCC: 3.3 V Sampling: ADC@1 kHz (okno 1 s) Aktualizacja: 2025-08-24

Fragment logów zasilania

00:00.012  SYS: boot v1.9.3-b; cause=POR
00:00.018  PSU: dc/dc=on; vcc=3.31V; ripple=14mVpp; headroom=0.42V
00:05.004  PSU: load_step +180mA; vdrop=120mV; recov=3.2ms
00:06.118  WARN: ripple=68mVpp > 50mVpp; burst@100Hz (mains bleed)
00:07.002  FAULT: BOR event; vmin=2.96V; t_under=3.8ms
00:07.006  FIX: bulk↑ 47µF→100µF; esr<0.1Ω; dcdc_mode=PFM
00:12.000  PSU: vcc=3.30V; ripple=18mVpp; vmin=3.21V; bor=0

Komendy serwisowe

$ psu get
vcc=3.30V; vmin=3.21V; vmax=3.33V; ripple=18mVpp; load=230mA; dcdc=PFM
$ psu stats
bor=1; bor_last=2025-08-24T00:07:02; t_under_ms=3.8; recov_ms=3.2
$ psu set bulk 100u    OK
$ psu set dcdc pfm     OK
$ psu adc 1000ms       OK ; 1 s próbnik ripple
$ psu clear            OK

Procedura diagnostyczna

  1. Pomiary bazowe: vcc, ripple, vmin, vmax, load.
  2. Test skoku obciążenia: wymuś +150…300 mA; loguj vdrop i recov.
  3. Jeśli ripple > próg: zwiększ pojemność bulk i/lub obniż ESR.
  4. Jeśli pojawia się BOR: podnieś bulk, skróć ścieżki, sprawdź prąd szczytowy DC/DC.
  5. Zweryfikuj separację mas toru mocy od ADC/MCU; dodaj LC na wejściu DC/DC.

Progi i alarmy

Parametr Opis Ostrzeżenie Krytyczny Akcja FW
vcc Napięcie zasilania MCU < 3.20 V < BOR+50 mV Oszczędzanie energii, ogranicz PWM
vmin (1 s) Minimum w oknie < 3.10 V < BOR Loguj zdarzenie, soft reset planowany
ripple Tętnienia Vpp @1 kHz > 50 mVpp > 100 mVpp Alarm; wymuś PFM/PSM; obniż moc
vdrop Spadek przy skoku obciążenia > 120 mV > 200 mV Podnieś bulk/ceramic; sprawdź pętle
recov Czas powrotu do 1% VCC > 5 ms > 10 ms Stabilność DC/DC, kompensacja

Zalecenia komponentowe

Pozycja Wartość Parametry Uwagi
Bulk (wyjście 3.3 V) 100–220 µF ESR < 0.1 Ω, 6.3–10 V Low-ESR, blisko regulatora
Ceramiczne przy MCU 4× 100 nF + 1–4.7 µF X7R, 6.3–10 V Każda para VDD/GND
LC wejściowe DC/DC 10 µH + 22–47 µF Low-ESR Tłumienie zakłóceń z sieci
Shunt pomiarowy 0.05–0.1 Ω 1%, 0.5 W Pomiar obciążenia
TVS/MOV (AC) SMBJ/275 VAC – Zabezp. skoki z sieci

Analiza zdarzeń BOR

$ psu borlog
count=3; last=2025-08-24T00:07:02; vmin=2.96V; t_under=3.8ms
$ psu suggest
bulk≥100u; ceramic 2×4.7u; pętla GND skrócić; LC_in dcdc=10uH/22u
$ psu clear   OK

BOR koreluj z aktywnością triaka i UART. Jeśli występuje przy zapłonie: dodaj snubber/LC oraz rozdziel masy mocy i sygnałowe.

Pomiary tętnień (ADC)

$ psu adc 1000ms
ripple=62mVpp; freq=100Hz; harmonics=3,5
$ psu adc 5000ms
ripple=18mVpp; freq=~ ; uwaga: idle ok

Dominanta 100 Hz zwykle pochodzi z prostowania sieci. Szpilki wysokiej częstotliwości → sprawdzić pętle DC/DC i ścieżki prądowe.

Checklist