Wat is het principe van stroomvoorzieningsmonitoring?
De betrouwbare werking van een systeem hangt meestal af van de kwaliteit van de stroomvoorziening. Een lage voedingsspanning kan storingsbewerkingen veroorzaken, zoals het verzenden van storingsgegevens naar het geheugen of externe apparaten via microcontrollers, FPGA's of ASIC's. Een te hoge spanning kan permanente schade aan het apparaat veroorzaken. Naast het bieden van bescherming tijdens spanningsschommelingen, moeten gebruikers mogelijk ook de oorzaak van de fout identificeren.
Basisprincipe:
Gebruik een spanningsregelaar, een paar FET's en verschillende weerstanden om de stroomuitschakelfunctie te bereiken. De dubbele lijninterface en het foutregister van de spanningsregelaar moeten foutbewakingsmogelijkheden bieden, en er moet een EPROM (aanbevolen adrescapaciteit van 4 KB) worden geleverd om productie-informatie en onderhoudskaartinformatie op te slaan. Deze spanningsregelaar bewaakt drie ingangsspanningen met spanningsdrempels van respectievelijk 4,6, 2,9 en 1,0 V. Het circuit in de afbeelding biedt een configuratie waarbij de 3,3V-uitgang wordt uitgeschakeld als de 5V-voedingsspanning te laag is, of als de 3,3V-voedingsspanning te laag of te hoog is.
Als de 5V-voedingsspanning te laag is of de 3,3V-voedingsspanning te laag of te hoog is, schakelt het overspannings-/onderspanningsafsluitcircuit de 3,3V-uitgang uit.
Het ontwerp maakt gebruik van een metaaloxideveld-effecttransistor (MOSFET) Q1 als het belangrijkste geleidende element of schakelaar. MOSFET is een PMOS-apparaat dat slechts 2,5 V VGS nodig heeft om te geleiden, zodat het kan functioneren wanneer de voedingsspanning daalt tot 2,5 V, en de RDS (op weerstand) ook minder dan 0,1 ohm is. De spanningsregelaar bestuurt de gate van de FET via een FET (Q3) met een maximale VGS van 2,5V. In situaties met lage spanning kunnen MOSFET's en FET's worden vervangen door dubbele MOSFET's, zoals Siliconix's Si4913, die een VGS van 1,8 V en een RDS (op weerstand) van 24 milliohm heeft bij een spanning van 1,8 V.
In dit voorbeeld wordt de VCC-bewaking van de spanningsregelaar voltooid door de X40435 van Intersil. Nadat VCC de drempel van 4,6 V overschrijdt, schakelt de X40435 de RESET-uitgang van de open circuit ontladingsterminal gedurende 200 milliseconden (tPOR) uit. Wanneer de voedingsspanning van 3,3 V hoger is dan 2,9 V, zal het V3MON-ingangsbewakingscircuit van de X40435 de V3FAIL-uitgang van de open circuitlekaansluiting uitschakelen. Wanneer aan beide bovenstaande voorwaarden is voldaan, wordt de poort van FET (2N7002) hoog getrokken en ingeschakeld, waardoor de V2FAIL-uitvoer de poort van MOSFET (in dit geval Si3443) kan besturen. Als u geen tPOR-vertraging voor 5V-invoer wilt, kunt u de LOWLINE-uitvoer gebruiken in plaats van de RESET-uitvoer.
De V2MON-ingang van X40435 heeft een spanningsdeler voor een 3,3V-voeding. De configuratie van de spanningsdelerweerstand zorgt ervoor dat wanneer de voedingsspanning van 3,3 V 3,6 V bereikt, de V2MON-spanning 1 V is. Wanneer de voedingsspanning van 3,3 V echter lager is dan 3,6 V, wordt V2FAIL een "LAAG" hoog niveau en wordt de MOSFET die stroom aan de belasting levert, ingeschakeld.
Wanneer de voedingsspanning van 3,3 V 3,6 V bereikt, wordt de V2FAIL-uitgang ingesteld op het hoge niveau "HIGH" en wordt het uitgangsvermogen uitgeschakeld. Wanneer de voedingsspanning van 3,3 V of 5 V lager is dan de overeenkomstige drempel, wordt het 2N7002-apparaat uitgeschakeld, wordt de Si3443-poort hoog getrokken en wordt de belasting weer uitgeschakeld.
