Den vielen guten Ratschlägen kann ich nur noch hinzufügen, dass die BrownoutDetection am µC nicht unbedingt auf 4,5V eingestellt sein muss, falls sie überhaupt aktiv ist.
Ich denke aber auch, dass es sich hier um Schaltungstechnische Fehler handelt.
Ohne weitere Infos wie Schaltplan, Bilder wird es schwer.
Gruß