В чем заключается принцип мониторинга электропитания?
Надежная работа системы обычно зависит от качества электропитания. Низкое напряжение источника питания может привести к сбоям в операциях, таких как отправка данных об ошибках в память или на внешние устройства с помощью микроконтроллеров, FPGA или ASIC. Чрезмерное напряжение может привести к необратимому повреждению устройства. Помимо обеспечения защиты от колебаний напряжения, пользователям также может потребоваться определить источник неисправности.
Основной принцип:
Используйте стабилизатор напряжения, пару полевых транзисторов и несколько резисторов для обеспечения функции отключения питания. Двухлинейный интерфейс и регистр неисправностей регулятора напряжения должны обеспечивать возможность мониторинга неисправностей, а также должна быть предусмотрена СППЗУ (рекомендуемая емкость адреса 4 КБ) для хранения производственной информации и информации карты технического обслуживания. Этот регулятор напряжения контролирует три входных напряжения с пороговыми значениями напряжения 4,6, 2,9 и 1,0 В соответственно. Схема, показанная на рисунке, обеспечивает конфигурацию, в которой, если напряжение источника питания 5 В слишком низкое или если напряжение источника питания 3,3 В слишком низкое или слишком высокое, выход 3,3 В отключается.
Если напряжение источника питания 5 В слишком низкое или напряжение источника питания 3,3 В слишком низкое или слишком высокое, схема отключения при повышенном/пониженном напряжении отключит выход 3,3 В.
В конструкции используется металлооксидный полевой-транзистор (MOSFET) Q1 в качестве основного проводящего элемента или переключателя. MOSFET — это устройство PMOS, для проведения которого требуется только напряжение VGS 2,5 В, поэтому он может работать, когда напряжение источника питания падает до 2,5 В, а его RDS (сопротивление по сопротивлению) также составляет менее 0,1 Ом. Регулятор напряжения управляет затвором полевого транзистора через полевой транзистор (Q3) с максимальным напряжением VGS 2,5 В. В ситуациях с низким напряжением МОП-транзисторы и полевые транзисторы можно заменить двойными МОП-транзисторами, такими как Si4913 от Siliconix, который имеет VGS 1,8 В и RDS (по сопротивлению) 24 миллиом при напряжении 1,8 В.
В этом примере мониторинг VCC регулятора напряжения осуществляется с помощью X40435 компании Intersil. После того, как напряжение VCC превысит пороговое значение 4,6 В, X40435 отключит выход RESET на разомкнутой клемме разряда на 200 миллисекунд (tPOR). Когда напряжение источника питания 3,3 В превышает 2,9 В, схема контроля входа V3MON X40435 отключит выход клеммы утечки обрыва цепи V3FAIL. Когда оба вышеуказанных условия соблюдены, затвор полевого транзистора (2N7002) поднимается на высокий уровень и включается, позволяя выходу V2FAIL управлять затвором полевого МОП-транзистора (в данном случае Si3443). Если вам не нужна задержка tPOR для входа 5 В, вы можете использовать выход LOWLINE вместо выхода RESET.
Вход V2MON X40435 имеет делитель напряжения для источника питания 3,3 В. Конфигурация резистора делителя напряжения гарантирует, что когда напряжение источника питания 3,3 В достигает 3,6 В, напряжение V2MON составляет 1 В. Однако, когда напряжение источника питания 3,3 В ниже 3,6 В, V2FAIL становится «НИЗКИМ» высоким уровнем, и МОП-транзистор, подающий питание на нагрузку, включается.
Когда напряжение источника питания 3,3 В достигает 3,6 В, выход V2FAIL устанавливается на высокий уровень «HIGH», и выходная мощность отключается. Когда напряжение источника питания 3,3 В или 5 В ниже соответствующего порога, устройство 2N7002 выключается, затвор Si3443 поднимается на высокий уровень, и нагрузка снова отключается.
