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浅谈欠压检测门限的选定方法

出处:网络整理 发布于:2018-03-05 18:20:10 | 263 次阅读

电池电压缓慢下降到检测门限值VT的附近,只要有幅度很小的毛刺干扰信号叠加到电源电压上,就会引起输出信号RST在高、低电平之间往返切换。结果会导致不能可靠地把单片机锁定在复位状态上。

为了克服上述缺点,给欠压检测门限值VT增加一个回差电压Vhys(或回滞电压或迟滞电压)是非常必要的。这类似于施密特触发器的回滞特性。通常回差电压Vhys的值选定为0.2V左右为宜。如此一来检测门限VT就被分解为上门限值VTMAX(=VT+Vhys/2)和下门限值VTMIN(=VT-Vhys/2)了。当电源电压下降时只有降低到VTMIN以下,RST信号才会变高;而当电源电压上升时只有升高到VTMAX以上,RST信号才会恢复为低。回滞电压Vhys的设置,可以有效地避免当电源在、VT值附近波动时,欠压复位活动被频繁触发。

关于如何设置上/下门限电压、如何设置回差电压、如何选择专用芯片,以及关于回差电压。检测门限电压、稳压器供电电压和单片机标称电压范围,几者之间的关系。可以参考如下图所示的“规划参考标尺”。

从下图中可以看出,从左到右依次为单片机标称的工作电压范围、稳压电源的供电电压范围、为欠压检测器电路规划的上/下门限范围、最终确定出一种欠压检测器型号的上/下门限电压和回差值。经过观察和分析可以得到如下几点启发:
(1)往往一种具体型号的单片机,其产品手册中规定的适合工作的电压范围还是比较宽的。例如,Philips公司的P87C552为2.7V~5.5V;ATMEL公司的T89C51RD2-M为3V~5.5V等。
(2)为单片机应用电路搭建的一个+5V稳压电源,尽管其标称值是5V,但是允许在一个比较小的范围内存在波动。

也就是随着下游负载的轻重、环境温度的高低、自身发热的程度、上游输入电压的变化等因素,稳压电源的输出表1电源欠压检测门限电压值规划示范电压值不是绝对恒定的,而是允许该值在5V上下缓慢变化。例如,型号为MC7805的三端稳压器,厂家允许其合格产品的输出电压值在±5%的范围内变化。即规定输出电压值的波动范围是4.75V~5.25V之间。
(3)为欠压检测电路初步规划的检测门限VT的上限值VTMAX,应该低于稳压器输出的下限值VOUTMIN,以便及时预警电源电压跌落的前兆。
(4)为欠压检测电路初步规划的检测门限VT的下限值VTMIN,应该高于单片机维持正常工作的电压下限僮VCCMIN,并且拉开一点距离(即保留一点裕量)就更好,以便给单片机在退出运行之前进行现场保护留出一定时间。
(5)在经过上述对检测门限VT初步规划的前提下,到市场有供应的产品阵列中去挑选一种具体型号。对于一个具体型号的电压检测器产品,其门限电压VT往往是很精确的、回差电压的宽度往往是比较窄的,Vhys值一般设定在0.2V或0.3V左右。例如,型号为ADM810M的一种电压检测器,其门限电压VT=4.375V、回差电压Vhys=0.25V。

一种具体的欠压检测门限值的设计举例,如下表所示。这里以一种具体型号的单片机、一种具体型号的三端稳压器和一种具体型号的三脚电压检测器为示范,来进行举例说明。可以把该表与下图进行对比观察。

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