Aký je princíp monitorovania napájania?
Spoľahlivá prevádzka systému zvyčajne závisí od kvality napájania. Nízke napájacie napätie môže spôsobiť poruchové operácie, ako je odosielanie údajov o poruchách do pamäte alebo externých zariadení pomocou mikrokontrolérov, FPGA alebo ASIC. Nadmerné napätie môže spôsobiť trvalé poškodenie zariadenia. Okrem poskytovania ochrany počas kolísania napätia môžu používatelia potrebovať aj identifikáciu zdroja poruchy.
Základný princíp:
Na dosiahnutie funkcie vypnutia napájania použite regulátor napätia, pár FET a niekoľko rezistorov. Dvojlinkové rozhranie a register porúch regulátora napätia by mali poskytovať možnosť monitorovania porúch a na ukladanie výrobných informácií a informácií o servisnej karte by mala byť poskytnutá pamäť EPROM (odporúčaná kapacita adresy 4 kB). Tento regulátor napätia monitoruje tri vstupné napätia s prahovými hodnotami napätia 4,6, 2,9 a 1,0 V. Obvod znázornený na obrázku poskytuje konfiguráciu, kde ak je 5V napájacie napätie príliš nízke, alebo ak je 3,3V napájacie napätie príliš nízke alebo príliš vysoké, 3,3V výstup sa vypne.
Ak je 5V napájacie napätie príliš nízke alebo 3,3V napájacie napätie príliš nízke alebo príliš vysoké, obvod vypnutia prepätia/podpätia vypne 3,3V výstup.
Konštrukcia využíva tranzistor s -poľným efektom oxidu kovu (MOSFET) Q1 ako hlavný vodivý prvok alebo spínač. MOSFET je zariadenie PMOS, ktoré na vedenie vyžaduje iba 2,5 V VGS, takže môže fungovať, keď napätie napájacieho zdroja klesne na 2,5 V a jeho RDS (na odpore) je tiež menej ako 0,1 ohmu. Regulátor napätia riadi bránu FET cez FET (Q3) s maximálnym VGS 2,5 V. V situáciách nízkeho napätia možno MOSFETy a FETy nahradiť duálnymi MOSFETmi, ako je Si4913 od Siliconix, ktorý má VGS 1,8 V a RDS (na odpore) 24 miliohmov pri napätí 1,8 V.
V tomto príklade je monitorovanie VCC regulátora napätia dokončené pomocou Intersil X40435. Keď VCC prekročí prahovú hodnotu 4,6 V, X40435 na 200 milisekúnd (tPOR) vypne výstup RESET vybíjacej svorky otvoreného okruhu. Keď je napájacie napätie 3,3 V vyššie ako 2,9 V, obvod monitorovania vstupu V3MON X40435 vypne svoj výstup V3FAIL na svorke prerušenia obvodu. Keď sú splnené obe vyššie uvedené podmienky, brána FET (2N7002) je vytiahnutá vysoko a zapnutá, čo umožňuje výstupu V2FAIL ovládať bránu MOSFET (v tomto prípade Si3443). Ak si neželáte oneskorenie tPOR pre 5V vstup, môžete použiť výstup LOWLINE namiesto výstupu RESET.
Vstup V2MON X40435 má delič napätia pre napájanie 3,3V. Konfigurácia odporu deliča napätia zaisťuje, že keď napájacie napätie 3,3V dosiahne 3,6V, napätie V2MON je 1V. Keď je však napájacie napätie 3,3 V nižšie ako 3,6 V, V2FAIL sa stane vysokou úrovňou „LOW“ a zapne sa MOSFET napájajúci záťaž.
Keď napájacie napätie 3,3 V dosiahne 3,6 V, výstup V2FAIL sa nastaví na vysokú úroveň „HIGH“ a výstupné napájanie sa vypne. Keď je napájacie napätie 3,3 V alebo 5 V nižšie ako zodpovedajúca prahová hodnota, zariadenie 2N7002 sa vypne, brána Si3443 sa zdvihne vysoko a záťaž sa opäť vypne.
