电容器自诊断
品慧电子讯电解电容器是种很不可靠的电子元件。其中一种失效是逐渐失去容量，这在电源故障发生之前几乎察觉不到。因此，如果可以监测电子设备滤波电容器的状况，将很有价值。本文中的设计方案可用来监控掉电期间的电容电压，并将超出规格的状态记录到NVRAM/EEPROM存储器中。
电解电容器远不是最可靠的电子元件。其中一种失效是逐渐失去容量，这在电源故障发生之前几乎察觉不到。因此，如果可以实时监测电子设备滤波电容器的状况，那将是很有价值的。
下面这个简单的设计方案可用来监控掉电期间的电容电压，并将超出规格的状态记录到NVRAM / EEPROM存储器中。
图1：概念性电容监控电路（单通道）。
这个设计只需要一个微控制器、ADC和一些非易失性存储器，这意味着对大多数系统而言，基本上不需要额外的成本或组件。图1只显示了一个监测通道，当然也可以检查多个电压（例如，稳压器的输入电压VIN 和多个输出电平 VOUT）。
当关闭（P_OFF）信号发送到系统时，μC就禁止所有中断以及电路中重要的（和不可预知的）功耗。
然后，μC通过计算电压下降一定量所需的时间来估算滤波器电容。或者，程序也可以测量一定时间之前和之后的电压差。
无论哪种情况，在所有电源的最小输出电压VOUT和μC所需的最小工作电压之间必须有足够的余量，以便有足够的时间进行测量。
如果测量值不在规定的范围内，μC会将诊断数据写入NVRAM，可在下次加电时对其执行操作。
R1和R2的功能与ADC输入范围相匹配，并可作为电容放电的主要“测试负载”。有源电路汲取的电源电流变化太大而不能依赖。
如有必要，仅在断电期间接通电阻，以便电源电流可以最小化，如图2所示。
图2：切换测试负载以降低功耗。
在计算阈值时，不要忘记电容是与温度甚至可能与电压有关的，并且可能有相当宽的容差。
本文转载自电子技术设计。
推荐阅读：
极简电源设计，适应各种快充和适配器设备
如何隔离单电源工业机器人系统中的高电压
立体视觉或比雷达更适合自动驾驶
改进不理想的电容、电感和DC/DC阻抗测量
皮肤阻抗分析优化主动和被动给药
