マイコン電源端子電流につきまして

はじめまして

SHに限らない話ですが、教えていただけないでしょうか。

Q1:マイコンの電源端子の吸い込み電流に、絶対最大定格があると思われますが、一般にマイコンには

複数の電源端子があると思います。全ての電源端子を接続し、全てのGNDを接続した状態での使用を

想定していると思いますが、この状態での1PINあたりの吸い込み電流での規定でしょうか?

それとも全体でしょうか?

型式によって変わってくるのかもしれませんが、データシートに条件が載っていないようで、困っています。

万が一、読み込みが足りていなかった場合は、申し訳ありませんが、ご教授ください。

Parents
  •  マニュアルに書いてあります。1ピンの電流とポート全体での合計など。

    >複数の電源端子があると思います。全ての電源端子を接続し、全てのGNDを接続した状態での使用を

    想定していると思いますが、

     着眼点が良いですね。電源が内部で繋がっているにしても、全ての電源を接続します。そして、夫々のピンの近くにパスコンを入れます。

  • 「電源端子の吸い込み電流」が今一つピンときません。また、電源電流に絶対最大定格は無いと思います。強いて言えば、熱的な損失になると思います。負荷の付いたそれぞれの出力で見て仕様範囲内にあっても、全体で熱的に許容範囲を外れることがあります。このレベルでも、ここの電源ピンの電流許容範囲を超えることは無いと思います。

    確認してませんが、たいていのマニュアルに全ての電源ピンとグランドピンは接続するように書かれていると思います。そのうえで、無負荷の全体消費電流が、電気的特性に書かれてます。それぞれのピン単位での、電流上限値などの記載は見たことがありません。容量性負荷を高速で同時スイッチングすると、特定のピンに大電流が流れますが、壊れることは無いと思います。しかし、パスコンが間に合わず誤動作が懸念されます。

    古いSHはダイナミックで内部も5Vで動作していると予想されます。よって、マイコンそのものの消費電流も大きいです。一方で、新しいSHの内部回路は低い電圧で動作しているので、消費電流も低くなり、負荷が大きく影響と予想します。PCBの電源パターンはこの辺りの条件も考慮して、その都度、営業技術さんのアドバイスを求めることになります。

  • おじさん  さん お疲れ様です

    私の場合で恐縮ですがマニュアルに書いてあるのは各コアの使用する電流と理解しています、たいてい最大300mAとか500mAとかいうような数値が見受けられます、これが使用できるポートの総数を最大限電流を流した状態でどれぐらいになるか、これは難しい問題と思われます、現実に使用する場合そのような状態になる可能性があるかというと無いというのが正解でしょう、電源を設計する場合、1ポートで最大3mAとするなら100ポートあれば300mAでよいわけで、適当に大き目な数値を見積もれば良いのです、あとで困らないようにくれぐれも大き目な数値で見積もっておいてください。

  • マイコン電源端子では電流吸込み量による制限はありませんが、チップ全体の動作できる電流消費範囲は出力電流量で自ずと決まってきます。

    マイコンは複雑ですが、例えばGPIOを単に出力として単純化して考えるとVCCもしくはVDDのような電源入力をGPIOに出力する素子としてみなすことができます。素子の規定として守る必要があるのは電源入力側の「電圧」範囲とGPIOの出力「電流」です。GPIOは結局のところハーフブリッジトランジスタが付いていて、電源側とGND側の何方がONすることで出力を出しています。出力側のトランジスタの処理できる範囲があってそれは結局のところトランジスタがONの時のトランジスタでの損失電力なんですが、これによって最大電流は決まっています。一方、入力側ってのは電源にぶら下がっていて使った分だけ減るわけで設計で気をつける必要があるのはマイコン全体で流れる電流(マイコン電源入力に流れ込む電流)の最大値よりも供給能力が大きい電源を用意するということです。

    なお、信号ポートの電流は1ポート毎と合計電流と幾つか記載がありますが、両方共を守らなければ品質上の保証はされません。理由ですが、ICというのは物理的なパッケージ全体で動作できる温度範囲が決まります。ポートあたり50mA(AVRマイコンとかかな?)流せるからといって例えば32ピンを全部50mA流せない場合があったりしますが、これはIC全体で発生する熱量が大きい場合に動作が保証できないためにあったりします。

Reply
  • マイコン電源端子では電流吸込み量による制限はありませんが、チップ全体の動作できる電流消費範囲は出力電流量で自ずと決まってきます。

    マイコンは複雑ですが、例えばGPIOを単に出力として単純化して考えるとVCCもしくはVDDのような電源入力をGPIOに出力する素子としてみなすことができます。素子の規定として守る必要があるのは電源入力側の「電圧」範囲とGPIOの出力「電流」です。GPIOは結局のところハーフブリッジトランジスタが付いていて、電源側とGND側の何方がONすることで出力を出しています。出力側のトランジスタの処理できる範囲があってそれは結局のところトランジスタがONの時のトランジスタでの損失電力なんですが、これによって最大電流は決まっています。一方、入力側ってのは電源にぶら下がっていて使った分だけ減るわけで設計で気をつける必要があるのはマイコン全体で流れる電流(マイコン電源入力に流れ込む電流)の最大値よりも供給能力が大きい電源を用意するということです。

    なお、信号ポートの電流は1ポート毎と合計電流と幾つか記載がありますが、両方共を守らなければ品質上の保証はされません。理由ですが、ICというのは物理的なパッケージ全体で動作できる温度範囲が決まります。ポートあたり50mA(AVRマイコンとかかな?)流せるからといって例えば32ピンを全部50mA流せない場合があったりしますが、これはIC全体で発生する熱量が大きい場合に動作が保証できないためにあったりします。

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