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  • 輸出電壓的欠壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)介紹
    • 發(fā)布時(shí)間:2023-02-06 13:31:24
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    輸出電壓的欠壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)介紹
    一般DC-DC電源芯片內(nèi)部都有一個(gè)under voltage lock out(UVLO)功能,其作用是當(dāng)芯片的供電電壓低于UVLO的門限值時(shí),關(guān)閉IC,以免IC工作異常。
    但是很多情況下,我們更關(guān)心的是芯片的輸出電壓是否滿足板卡功能模塊的正常運(yùn)行。
    輸出欠壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)
    案例說明:板卡供電電源為DC_12V,DC_12V經(jīng)MP2307降壓到5V,給板卡其他功能電路供電。同時(shí)板卡上有一超級電容SCB作為備用電源,當(dāng)DC_12V突然掉電時(shí),可繼續(xù)由SCB供電,保證數(shù)據(jù)不丟失。
    板卡電源設(shè)計(jì)如下:
    輸出電壓 欠壓保護(hù)電路
    超級電容兩端電壓會隨著放電時(shí)間的增長而降低。當(dāng)其電壓降低到一定程度時(shí),MP2307的輸出電壓VCC5V也會隨之降低。而板卡上核心部件供電電壓低于4.3V時(shí),會出現(xiàn)異常。
    因此,需要設(shè)計(jì)一個(gè)輸出欠壓保護(hù)電路,使VCC5V低于4.3V時(shí),能關(guān)閉MP2307,保證核心部件正常運(yùn)行。
    首先用比較器LM2901搭建欠壓保護(hù)電路如下:
    輸出電壓 欠壓保護(hù)電路
    可以看到,電路正常運(yùn)行過程中,當(dāng)VCC5V低于4.37V時(shí),可關(guān)閉MP2307。滿足欠壓保護(hù)要求。
    但是系統(tǒng)剛上電時(shí),VCC5V是沒有的,EA一直為低電平,即MP2307一直處于關(guān)閉狀態(tài)。那此時(shí)如何開啟MP2307呢?
    這里我們在電路上加入一個(gè)信號DC_12V,如下圖:
    輸出電壓 欠壓保護(hù)電路
    由于電容兩端電壓不能突變,系統(tǒng)剛上電時(shí),C7右側(cè)節(jié)點(diǎn)會有一個(gè)瞬時(shí)12V的電壓,該電壓可保證上電時(shí),順利開啟MP2307。
    本電路巧妙地利用了電容兩端電壓不能突變的特性,保證了上電瞬間,順利開啟MP2307。
    用示波器測量該節(jié)點(diǎn)處電壓波形如下(藍(lán)色):
    輸出電壓 欠壓保護(hù)電路
    可以看到C7右側(cè)節(jié)點(diǎn)電壓,在上電瞬間,因電容上電壓不能突變(來不及充電,相當(dāng)于短路),輸入電壓全降在電阻R4上,之后,電容C7的電壓按指數(shù)規(guī)律快速充電上升,R4上電壓對應(yīng)的按指數(shù)規(guī)律快速下降。
    C7兩端并聯(lián)電阻R9,阻值遠(yuǎn)大于R5,降低了DC_12V對R4上電壓的影響。
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