اصل نظارت بر منبع تغذیه چیست؟

اصل نظارت بر منبع تغذیه چیست؟

عملکرد مطمئن یک سیستم معمولاً به کیفیت منبع تغذیه بستگی دارد. ولتاژ منبع تغذیه پایین می تواند باعث خرابی عملیات شود، مانند ارسال داده های خرابی به حافظه یا دستگاه های خارجی توسط میکروکنترلرها، FPGA یا ASIC. ولتاژ بیش از حد می تواند باعث آسیب دائمی به دستگاه شود. علاوه بر محافظت در هنگام نوسانات ولتاژ، کاربران ممکن است نیاز به شناسایی منبع خطا نیز داشته باشند.

اصل اساسی:

از یک تنظیم کننده ولتاژ، یک جفت FET و چندین مقاومت برای دستیابی به عملکرد خاموش شدن برق استفاده کنید. رابط خط دوگانه و رجیستر خطای تنظیم کننده ولتاژ باید قابلیت نظارت بر خطا را فراهم کند و یک EPROM (ظرفیت آدرس توصیه شده 4 کیلوبایت) باید برای ذخیره اطلاعات تولید و اطلاعات کارت خدمات نگهداری ارائه شود. این تنظیم کننده ولتاژ سه ولتاژ ورودی را با آستانه ولتاژ 4.6، 2.9 و 1.0 ولت نظارت می کند. مدار نشان داده شده در شکل پیکربندی را ارائه می دهد که در آن اگر ولتاژ منبع تغذیه 5 ولت خیلی کم باشد، یا اگر ولتاژ منبع تغذیه 3.3 ولت خیلی کم یا خیلی زیاد باشد، خروجی 3.3 ولت خاموش می شود.

اگر ولتاژ منبع تغذیه 5 ولت خیلی کم باشد، یا ولتاژ منبع تغذیه 3.3 ولت خیلی کم یا زیاد باشد، مدار خاموشی اضافه ولتاژ/کم ولتاژ خروجی 3.3 ولت را قطع می کند.

این طرح از یک ترانزیستور اثر میدان اکسید فلزی- (MOSFET) Q1 به عنوان عنصر رسانا یا کلید اصلی استفاده می‌کند. ماسفت یک دستگاه PMOS است که برای هدایت فقط به 2.5 ولت VGS نیاز دارد، بنابراین زمانی که ولتاژ منبع تغذیه به 2.5 ولت کاهش می یابد، می تواند کار کند و RDS (روی مقاومت) آن نیز کمتر از 0.1 اهم است. تنظیم کننده ولتاژ دروازه FET را از طریق یک FET (Q3) با حداکثر VGS 2.5 ولت کنترل می کند. در موقعیت‌های ولتاژ پایین، ماسفت‌ها و FET‌ها را می‌توان با ماسفت‌های دوتایی، مانند Si4913 Siliconix که دارای VGS 1.8 ولت و RDS (روی مقاومت) 24 میلی اهم در ولتاژ 1.8 ولت است، جایگزین کرد.

در این مثال، نظارت VCC تنظیم کننده ولتاژ توسط X40435 Intersil تکمیل شده است. پس از اینکه VCC از آستانه 4.6 ولت فراتر رفت، X40435 خروجی RESET ترمینال تخلیه مدار باز خود را به مدت 200 میلی ثانیه (tPOR) خاموش می کند. هنگامی که ولتاژ منبع تغذیه 3.3 ولت بالاتر از 2.9 ولت باشد، مدار مانیتورینگ ورودی V3MON X40435 خروجی ترمینال نشتی مدار باز V3FAIL خود را خاموش می کند. هنگامی که هر دو شرایط بالا برآورده می شوند، گیت FET (2N7002) به سمت بالا کشیده شده و روشن می شود و به خروجی V2FAIL اجازه می دهد تا گیت ماسفت (در این مورد Si3443) را کنترل کند. اگر نمی خواهید تاخیر tPOR برای ورودی 5 ولت باشد، می توانید از خروجی LOWLINE به جای خروجی RESET استفاده کنید.

ورودی V2MON X40435 دارای یک تقسیم کننده ولتاژ برای منبع تغذیه 3.3 ولت است. پیکربندی مقاومت تقسیم کننده ولتاژ تضمین می کند که وقتی ولتاژ منبع تغذیه 3.3 ولت به 3.6 ولت می رسد، ولتاژ V2MON 1 ولت است. با این حال، زمانی که ولتاژ منبع تغذیه 3.3 ولت کمتر از 3.6 ولت باشد، V2FAIL به سطح بالایی "LOW" تبدیل می شود و ماسفت تغذیه بار روشن می شود.

هنگامی که ولتاژ منبع تغذیه 3.3 ولت به 3.6 ولت می رسد، خروجی V2FAIL روی سطح بالا "HIGH" تنظیم می شود و برق خروجی خاموش می شود. هنگامی که ولتاژ منبع تغذیه 3.3 ولت یا 5 ولت کمتر از آستانه مربوطه باشد، دستگاه 2N7002 خاموش می شود، گیت Si3443 بالا کشیده می شود و بار دوباره خاموش می شود.