КАТАЛОГ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ
Паccивные элементы
Варисторы
Конденсаторы
Конденсаторы SMD
Конденсаторы керамические SMD
Конденсаторы электролитические SMD
Конденсаторы танталовые SMD
Конденсаторы выводные
Электролитические конденсаторы купить в Киеве, цена - Украина
Конденсаторы пленочные
Конденсаторы высоковольтные
Конденсаторы танталовые
Ионисторы
Индуктивности и дроссели
Индуктивности SMD
Индуктивности выводные (дросcели)
Кварц. резонаторы
Кварцевые резонаторы выводные
Кварцевые резонаторы SMD
Резисторы
Резисторы SMD
резисторы 0603
резисторы 0805
резисторы 1206
резисторы 1210
резисторы 2010
резисторы 2512
резисторы SMD
Резисторы выводные
Резисторы выводные аксиальные
Резисторы подстроечные
Резисторы мощные >20Вт
Резисторы керамические
Резисторы разные
Диоди и стабилитроны
Выпрямительные диоды купить Киев
Диоды защитные
Диодные модули
Стабилитроны
Транзисторы
Транзисторы
Транзисторы биполярные
Транзисторы полевые
Транзисторы IGBT
Транзисторы СВЧ
Тиристоры
Оптоэлектроника
Оптические приборы
Оптопары
Оптические трансиверы
Светодиоды
Светодиоды выводные
Светодиоды SMD
Светодиодные ленты
Светодиодные блоки
Светодиодные модули
Светодиодные кластеры
Светодиоды ИК
Фотодиоды
Фотоприёмники
Индикаторы и дисплеи
Индикаторы
Дисплеи LCD
Дисплеи TFT
Панели оператора
Микросхемы
Микросхемы
Микросхемы акселерометры
Микросхемы АЦП
Микросхемы ЦАП
Микросхемы измерительные
Микросхемы генераторы-синтезаторы частоты
Микросхемы генераторы частоты
Микросхемы драйверы
Микросхемы ИОН
Микросхемы зарядные для аккумуляторов
Микросхемы интерфейса
Микросхемы интегральные
Микросхемы изоляторы сигналов
Микросхемы изоляторы цифрового сигнала
Микросхемы ключи
Микросхемы интеллектуальные ключи
Коммутаторы
Микросхемы коммутаторы аналоговых сигналов
Микросхемы коммутаторы
Микроконтроллеры купить Киев
Микросхемы контроллеры
Микроконтроллеры разные
Микросхемы микроконтроллеры
Микросхемы микроконтроллеры разные
Операционные усилители
Компараторы
Микросхемы стабилизаторы
Микросхемы напряжения
Микросхемы регуляторы линейные
Линейные регуляторы
Микросхемы регуляторы разные
Микросхемы импульса
Микросхемы логики разные
Микросхемы логические
Микросхемы логики
Микросхемы логики еще
Микросхемы логические программируемые
Микросхемы памяти
Микросхемы усилители
Микросхемы усилительные
Микросхемы приёмо-передатчики
Микросхемы приёмо-передатчики разные
Микросхемы DC интеллектуальные ключи
Микросхемы датчики температуры
Микросхемы AD
Микросхемы ПЛИС та ПАИС
Микросхемы времени
Модули ЦПУ
Микропроцессоры
Преобразователи
Преобразователи модульные
Преобразователи интегральные
Преобразователи AC/DC модульные
Преобразователи DC/DC модульные
Преобразователи частотные
Микросхемы преобразователи
Преобразователи разные
Элементы питания
Аккумуляторы
Батарейки
Предохранители
Предохранители
Держатели предохранителя
Предохранители самовостанавливающиеся
Звукоизлучатели
Силовые модули и блоки
Силовие модули
Силовые блоки разные
Силовые выключатели
Приёмо-передатчики
Реле, кнопки, переключатели
Реле
Реле твердотельные
Реле времени
Кнопки
Разъёмы, клемники, соединители
Разъёмы
Разъёмы другие
Контакторы
Клеммники
Соединители
Коннекторы SIM
Корпусы, вентиляторы, радиаторы
Корпусы
Вентиляторы
Радиаторы
Трансформаторы
Антенны
Антенны
Антенные переходники
Датчики, энкодеры, измерители
Энкодеры
Датчики влажности
Датчики индуктивные
Датчики положения
Датчики положения оптические
Датчики температуры
Датчики давления
Датчики тока
Датчики разные
Измерители-регуляторы температуры и физ.величин
Расходомеры
Средства для разработки
Средства для разработчика
Наборы (киты)
Программаторы
Ферриты
Разное

Особенности мониторинга напряжения при помощи супервизоров MAX16132…135

30.06.2021

max_max16132_800x340

 

 

Если дрейф входного напряжения микропроцессора или микроконтроллера приближается к границам рабочего диапазона напряжений, супервизор должен корректно выключить микропроцессор или перевести его в состояние сброса, предупредив потерю данных. Статья посвящена особенностям применения высокоточных многоканальных супервизоров MAX16132…MAX16135 производства компании Maxim Integrated (в 2021 году вошла в состав Analog Devices) и технологии выбора для них корректных значений порогов и гистерезиса.

По мере стремления промышленности к низковольтным микропроцессорам, DSP и ПЛИС сужаются диапазоны требуемых напряжений источников питания. Это увеличивает потребность в источниках питания с высокой точностью и супервизорах напряжений. Микросхемы MAX16132-MAX16135 представляют собой высокоточные многоканальные супервизоры диапазонов напряжений с предустановленными на заводе пороговыми значениями максимального и минимального напряжений.

Если входное напряжение питания в системах с низким рабочим напряжением плавает вокруг порогового значения, микропроцессор, DSP или ПЛИС должны успевать переходить на заданную процедуру выключения или сброса до потери данных. В этом случае супервизоры напряжения играют критически важную роль, позволяя обнаруживать дрейф напряжения и генерируя сигнал сброса на микропроцессор.

Типовая схема подключения

На рисунке 1 показана типовая схема подключения супервизора MAX16132 для мониторинга шины питания ядра микропроцессора. Напряжение на этой шине VCORE=1,2 В формируется LDO-стабилизатором из общей шины 3,3 В. Когда выходное напряжение LDO-стабилизатора выходит за допустимые пределы диапазона напряжений для микропроцессора, MAX16132 удерживает микропроцессор в состоянии сброса.

 

ris_1 (1)

Рис. 1. Типовая схема подключения супервизора напряжения

Особенности микросхем

MAX16132–MAX16135 – это низковольтные 1-, 2-, 3- или 4-канальные супервизоры напряжений, способные отслеживать выход напряжения за пределы допустимого диапазона с точностью ±1%. При разработке надежного решения для мониторинга напряжения необходимо учитывать следующие ключевые параметры:

  • Пороговые значения максимального и минимального напряжений;
  • Точность порогов;
  • Гистерезис;
  • Период сигнала сброса после восстановления напряжения;
  • Устойчивость к шумам. 

Пороговые значения максимального и минимального напряжений

У большинства микросхем супервизоров пороговые значения задаются либо внутренними, либо внешними резистивными делителями с определенной погрешностью, указанной в спецификации микросхем. Семейство MAX16132-MAX16135 работает иначе: выбор номинального входного напряжения не определяет пороговый уровень, то есть при номинальном напряжении (VINNOM) эти микросхемы не генерируют сброс. Вместо этого MAX16132-MAX16135 мониторят входное напряжение на выход за пределы диапазона, который выбирается допустимым разбросом значений. Генерация сигнала сброса происходит только в случае, когда входное напряжение выходит за пределы этого заданного диапазона. Разброс значений на входе (TOL) может быть установлен от ±4 до ±11% от номинального входного напряжения с шагом 1%. Ниже приведен пример расчета максимального и минимального значений напряжения источника питания с номинальным напряжением 1,2 В (рисунок 2).

ris_2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Области выхода напряжений за пределы допустимого диапазона для MAX16132: превышенное напряжение (выделено красным), пониженное напряжение (выделено синим)

Точность порогов

В идеале, когда VIN_NOM снижается ниже 1,14 В или повышается выше 1,26 В, должен происходить сброс. Однако на практике всегда существуют небольшие отклонения значений. В MAX16132–MAX16135 эти отклонения указываются как точность порогов ±1% для диапазона температур от -40 до +125°C. Эту погрешность пороговых значений необходимо учитывать при расчетах. На рисунке 3 проиллюстрирована погрешность порогов для приведенного выше расчета.

ris_3

Рис. 3. Отклонения порога напряжения

То есть, в данном примере порог срабатывания может находиться в любой точке в пределах закрашенных областей.

Гистерезис

MAX16132-MAX16135 также имеют входной гистерезис, который программируется на заводе на 0,25% или 0,50%. Гистерезис рассчитывается относительно номинального входного напряжения. Для входного напряжения 1,2 В и гистерезиса 0,5%:

VINNOM = 1,2 В

HYS = 0,5%

VHYS = VINNOM (0,5%) = 1,2 В(0,005) = 6 мВ

Если сброс произошел из-за превышения напряжения на входе, то моментом начала периода времени, в течение которого еще будет действовать сброс при восстановлении напряжения, будет являться уровень напряжения VINNOM – 6 мВ (рисунок 4).

ris_4

Рис. 4. Гистерезис при превышении максимального напряжения

Если сброс произошел из-за понижения напряжения на входе, то моментом начала периода времени, в течение которого еще будет действовать сброс при восстановлении напряжения, будет являться уровень напряжения VINNOM + 6 мВ (рисунок 5).

ris_5

Рис. 5. Гистерезис при понижении ниже минимального напряжения

Период сигнала сброса после восстановления напряжения (tRP)

Преимуществом супервизоров напряжений перед дискретными схемами мониторов напряжения является наличие периода действия сигнала сброса после восстановления. MAX16132-MAX16135 позволяют разработчику устанавливать до 23 значений длительности этого периода. Это может быть полезно для корректной последовательности включения/выключения нескольких источников питания в схемах с ПЛИС или для предотвращения сбоев системы при включении питания. Например, когда напряжение в системе поднимается выше минимального порога, необходимо выждать определенное время, прежде чем снять сигнал сброса. Таким образом обеспечивается стабильность питания в системе и исключаются сбои при включении питания. На рисунке 6 показана временная диаграмма MAX16132 во время включения и в случае перенапряжения.

ris_6

Рис. 6. Временная диаграмма MAX16132

Устойчивость к шумам

При работе на низких напряжениях появляются проблемы с наводками. Шум может наводиться на дорожки печатной платы от соседних трансформаторов, линий переменной сети, DC/DC-преобразователей, радиочастотных схем или от других внешних источников. Подавление высокочастотного шума в микросхемах супервизоров напряжений способствует безопасной и надежной работе системы. На рисунке 7 показан шум в системе, наведенный от источника питания, а на рисунке 8 – график MAX16132 при таком типе высокочастотного шума.

ris_7

Рис. 7. Шум на шине питания

ris_8

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 8. Реакция MAX16132 на высокочастотный шум

Заключение

MAX16132-MAX16135 позволяют разработчикам выбирать различные допустимые диапазоны от ±4 до ±11% для номинальных напряжений от 1 до 5 В. Разные варианты микросхем с предустановленными на заводе значениями позволяют подобрать необходимое решение под требования системы.  В этой статье рассмотрены наиболее важные параметры семейства супервизоров MAX16132-MAX16135 для проектирования надежной системы и описан выбор корректных значений порогов и гистерезиса микросхем супервизоров напряжений.

© 2000-2021 ООО "Ричел". All rights reserved.

.