Mi a tápegység-felügyelet elve?
A rendszer megbízható működése általában az áramellátás minőségétől függ. Az alacsony tápfeszültség meghibásodást okozhat, például hibaadatokat küldhet a memóriára vagy külső eszközökre mikrokontrollerek, FPGA-k vagy ASIC-k által. A túlfeszültség a készülékben maradandó károsodást okozhat. A feszültségingadozások elleni védelem mellett a felhasználóknak meg kell határozniuk a hiba forrását is.
Alapelv:
Használjon feszültségszabályozót, egy pár FET-et és több ellenállást az áramellátás leállításához. A feszültségszabályozó kétvonalas interfészének és hibaregiszterének biztosítania kell a hibafigyelést, valamint egy EPROM-ot (ajánlott címkapacitás 4 KB) kell biztosítani a gyártási információk és a karbantartási szolgáltatáskártya információinak tárolására. Ez a feszültségszabályozó három bemeneti feszültséget figyel 4,6, 2,9 és 1,0 V feszültségküszöbökkel. Az ábrán látható áramkör olyan konfigurációt ad, ahol ha az 5 V-os tápfeszültség túl alacsony, vagy ha a 3,3 V-os tápfeszültség túl alacsony vagy túl magas, a 3,3 V-os kimenet kikapcsol.
Ha az 5 V-os tápfeszültség túl alacsony, vagy a 3,3 V-os tápfeszültség túl alacsony vagy túl magas, a túlfeszültség/alsófeszültség leállító áramkör lekapcsolja a 3,3 V-os kimenetet.
A kialakítás egy Q1 fémoxid tér{0}}mezőtranzisztort (MOSFET) alkalmaz fő vezető elemként vagy kapcsolóként. A MOSFET egy PMOS eszköz, amelynek vezetéséhez csak 2,5 V VGS szükséges, így akkor is működhet, ha a tápfeszültség 2,5 V-ra esik, és az RDS (az ellenálláson) is kisebb, mint 0,1 ohm. A feszültségszabályozó a FET kapuját egy FET-en (Q3) keresztül vezérli, amelynek VGS maximuma 2,5 V. Alacsony feszültségű helyzetekben a MOSFET-ek és FET-ek helyettesíthetők kettős MOSFET-tel, például a Siliconix Si4913-mal, amelynek VGS-je 1,8 V, és RDS-je (ellenállása) 24 milliohm 1,8 V feszültség mellett.
Ebben a példában a feszültségszabályozó VCC felügyeletét az Intersil X40435 teszi teljessé. Miután a VCC túllépi a 4,6 V küszöbértéket, az X40435 200 ezredmásodpercre (tPOR) kikapcsolja a nyitott áramkörű kisülési kapocs RESET kimenetét. Ha a 3,3 V-os tápfeszültség magasabb, mint 2,9 V, az X40435 V3MON bemeneti felügyeleti áramköre kikapcsolja a szakadt áramköri szivárgás V3FAIL kimenetét. Ha mindkét fenti feltétel teljesül, a FET (2N7002) kapuját magasra húzzák és bekapcsolják, lehetővé téve a V2FAIL kimenetnek a MOSFET (ebben az esetben Si3443) kapujának vezérlését. Ha nem szeretne tPOR késleltetést az 5V-os bemenethez, használhatja a LOWLINE kimenetet a RESET kimenet helyett.
Az X40435 V2MON bemenete feszültségosztóval rendelkezik 3,3 V-os tápegységhez. A feszültségosztó ellenállás konfigurációja biztosítja, hogy amikor a 3,3 V-os tápfeszültség eléri a 3,6 V-ot, a V2MON feszültség 1 V legyen. Ha azonban a 3,3 V-os tápfeszültség alacsonyabb, mint 3,6 V, a V2FAIL „ALACSONY” magas szintre emelkedik, és a terhelést tápláló MOSFET bekapcsol.
Amikor a 3,3 V-os tápfeszültség eléri a 3,6 V-ot, a V2FAIL kimenet "HIGH" magas szintre áll, és a kimeneti teljesítmény kikapcsol. Ha a 3,3 V-os vagy 5 V-os tápfeszültség alacsonyabb, mint a megfelelő küszöbérték, a 2N7002 eszközt kikapcsolják, az Si3443 kaput magasra húzzák, és a terhelést ismét kikapcsolják.
