Ποια είναι η αρχή της παρακολούθησης τροφοδοσίας;
Η αξιόπιστη λειτουργία ενός συστήματος εξαρτάται συνήθως από την ποιότητα του τροφοδοτικού. Η χαμηλή τάση τροφοδοσίας μπορεί να προκαλέσει λειτουργίες αποτυχίας, όπως η αποστολή δεδομένων αστοχίας στη μνήμη ή σε εξωτερικές συσκευές από μικροελεγκτές, FPGA ή ASIC. Η υπερβολική τάση μπορεί να προκαλέσει μόνιμη βλάβη στη συσκευή. Εκτός από την παροχή προστασίας κατά τις διακυμάνσεις της τάσης, οι χρήστες μπορεί επίσης να χρειαστεί να προσδιορίσουν την πηγή του σφάλματος.
Βασική αρχή:
Χρησιμοποιήστε έναν ρυθμιστή τάσης, ένα ζεύγος FET και αρκετές αντιστάσεις για να επιτύχετε τη λειτουργία διακοπής ρεύματος. Η διεπαφή διπλής γραμμής και ο καταχωρητής σφαλμάτων του ρυθμιστή τάσης θα πρέπει να παρέχουν δυνατότητα παρακολούθησης σφαλμάτων και θα πρέπει να παρέχεται μια EPROM (συνιστώμενη χωρητικότητα διεύθυνσης 4 KB) για την αποθήκευση πληροφοριών κατασκευής και πληροφοριών κάρτας συντήρησης. Αυτός ο ρυθμιστής τάσης παρακολουθεί τρεις τάσεις εισόδου με κατώφλια τάσης 4,6, 2,9 και 1,0 V, αντίστοιχα. Το κύκλωμα που φαίνεται στο σχήμα παρέχει μια διαμόρφωση όπου αν η τάση τροφοδοσίας 5 V είναι πολύ χαμηλή ή εάν η τάση τροφοδοσίας 3,3 V είναι πολύ χαμηλή ή πολύ υψηλή, η έξοδος 3,3 V απενεργοποιείται.
Εάν η τάση τροφοδοσίας 5 V είναι πολύ χαμηλή ή η τάση τροφοδοσίας 3,3 V είναι πολύ χαμηλή ή πολύ υψηλή, το κύκλωμα διακοπής λειτουργίας υπέρτασης/υπότασης θα κλείσει την έξοδο 3,3 V.
Η σχεδίαση υιοθετεί ένα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου μεταλλικού οξειδίου-(MOSFET) Q1 ως κύριο αγώγιμο στοιχείο ή διακόπτη. Το MOSFET είναι μια συσκευή PMOS που απαιτεί μόνο 2,5 V VGS για να αγωγιμότητα, ώστε να μπορεί να λειτουργεί όταν η τάση τροφοδοσίας πέσει στα 2,5 V και το RDS (στην αντίσταση) είναι επίσης μικρότερο από 0,1 ohms. Ο ρυθμιστής τάσης ελέγχει την πύλη του FET μέσω ενός FET (Q3) με μέγιστο VGS 2,5 V. Σε καταστάσεις χαμηλής τάσης, τα MOSFET και τα FET μπορούν να αντικατασταθούν με διπλά MOSFET, όπως το Si4913 της Siliconix, το οποίο έχει VGS 1,8 V και RDS (σε αντίσταση) 24 milliohms σε τάση 1,8 V.
Σε αυτό το παράδειγμα, η παρακολούθηση VCC του ρυθμιστή τάσης ολοκληρώνεται από το X40435 της Intersil. Αφού το VCC υπερβεί το όριο των 4,6 V, το X40435 θα απενεργοποιήσει την έξοδο RESET του ακροδέκτη εκφόρτισης ανοιχτού κυκλώματος για 200 χιλιοστά του δευτερολέπτου (tPOR). Όταν η τάση τροφοδοσίας 3,3 V είναι υψηλότερη από 2,9 V, το κύκλωμα παρακολούθησης εισόδου V3MON του X40435 θα απενεργοποιήσει την έξοδο του ακροδέκτη διαρροής ανοικτού κυκλώματος V3FAIL. Όταν πληρούνται και οι δύο παραπάνω συνθήκες, η πύλη του FET (2N7002) τραβιέται ψηλά και ενεργοποιείται, επιτρέποντας στην έξοδο V2FAIL να ελέγχει την πύλη του MOSFET (σε αυτήν την περίπτωση, Si3443). Εάν δεν θέλετε καθυστέρηση tPOR για είσοδο 5 V, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την έξοδο LOWLINE αντί για την έξοδο RESET.
Η είσοδος V2MON του X40435 διαθέτει διαιρέτη τάσης για τροφοδοσία 3,3 V. Η διαμόρφωση της αντίστασης διαιρέτη τάσης διασφαλίζει ότι όταν η τάση τροφοδοσίας 3,3 V φτάσει τα 3,6 V, η τάση V2MON είναι 1 V. Ωστόσο, όταν η τάση τροφοδοσίας 3,3 V είναι χαμηλότερη από 3,6 V, το V2FAIL γίνεται "LOW" υψηλό επίπεδο και το MOSFET που παρέχει ισχύ στο φορτίο είναι ενεργοποιημένο.
Όταν η τάση τροφοδοσίας 3,3 V φτάσει τα 3,6 V, η έξοδος V2FAIL ρυθμίζεται σε υψηλό επίπεδο "HIGH" και η ισχύς εξόδου απενεργοποιείται. Όταν η τάση τροφοδοσίας 3,3 V ή 5 V είναι χαμηλότερη από το αντίστοιχο όριο, η συσκευή 2N7002 απενεργοποιείται, η πύλη Si3443 τραβιέται ψηλά και το φορτίο απενεργοποιείται ξανά.
