Jaký je princip monitorování napájení?
Spolehlivý provoz systému obvykle závisí na kvalitě napájecího zdroje. Nízké napájecí napětí může způsobit selhání operací, jako je odesílání dat o selhání do paměti nebo externích zařízení pomocí mikrokontrolérů, FPGA nebo ASIC. Nadměrné napětí může způsobit trvalé poškození zařízení. Kromě zajištění ochrany během kolísání napětí mohou uživatelé také potřebovat identifikovat zdroj poruchy.
Základní princip:
K dosažení funkce vypnutí napájení použijte regulátor napětí, pár FETů a několik rezistorů. Dvoulinkové rozhraní a registr poruch regulátoru napětí by měly poskytovat schopnost monitorování poruch a měla by být poskytnuta paměť EPROM (doporučená kapacita adresy 4 kB) pro ukládání výrobních informací a informací o servisní kartě údržby. Tento regulátor napětí monitoruje tři vstupní napětí s prahovými hodnotami napětí 4,6, 2,9 a 1,0 V. Obvod zobrazený na obrázku poskytuje konfiguraci, kde pokud je napájecí napětí 5V příliš nízké nebo pokud je napájecí napětí 3,3V příliš nízké nebo příliš vysoké, výstup 3,3V se vypne.
Pokud je napájecí napětí 5V příliš nízké nebo napájecí napětí 3,3V příliš nízké nebo příliš vysoké, obvod vypnutí při přepětí/podpětí vypne výstup 3,3V.
Konstrukce využívá tranzistor s efektem pole -kovového oxidu (MOSFET) Q1 jako hlavní vodivý prvek nebo spínač. MOSFET je zařízení PMOS, které k vedení vyžaduje pouze 2,5 V VGS, takže může fungovat, když napájecí napětí klesne na 2,5 V a jeho RDS (na odporu) je také menší než 0,1 ohmu. Regulátor napětí ovládá bránu FET přes FET (Q3) s maximálním VGS 2,5V. V situacích nízkého napětí mohou být MOSFETy a FETy nahrazeny duálními MOSFETy, jako je Siliconix Si4913, který má VGS 1,8 V a RDS (na odporu) 24 miliohmů při napětí 1,8 V.
V tomto příkladu je monitorování VCC regulátoru napětí dokončeno pomocí Intersil X40435. Poté, co VCC překročí práh 4,6 V, X40435 vypne na 200 milisekund (tPOR) svůj výstup RESET vybíjecího terminálu otevřeného obvodu. Když je napájecí napětí 3,3 V vyšší než 2,9 V, monitorovací obvod vstupu V3MON X40435 vypne svůj výstup V3FAIL svorek svodového obvodu při přerušení. Když jsou splněny obě výše uvedené podmínky, brána FET (2N7002) je vytažena vysoko a zapnuta, což umožňuje výstupu V2FAIL ovládat bránu MOSFET (v tomto případě Si3443). Pokud nechcete zpoždění tPOR pro vstup 5V, můžete místo výstupu RESET použít výstup LOWLINE.
Vstup V2MON X40435 má napěťový dělič pro napájení 3,3V. Konfigurace odporu děliče napětí zajišťuje, že když napájecí napětí 3,3V dosáhne 3,6V, napětí V2MON je 1V. Pokud je však napájecí napětí 3,3 V nižší než 3,6 V, V2FAIL se stane vysokou úrovní "LOW" a zapne se MOSFET dodávající energii do zátěže.
Když napájecí napětí 3,3 V dosáhne 3,6 V, výstup V2FAIL se nastaví na vysokou úroveň "HIGH" a výstupní napájení se vypne. Když je napájecí napětí 3,3 V nebo 5 V nižší než jeho odpovídající prahová hodnota, zařízení 2N7002 se vypne, brána Si3443 se vytáhne vysoko a zátěž se znovu vypne.
