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一种基于输出电压的欠压保护电路设计方案分支电缆

时间:2020-01-07 14:46:07 来源:户县机械网 浏览量:13

一般dc-dc电源芯片内部都有一个undervoltage lock out(uvlo)功能,其作用是当芯片的供电电压低于uvlo的门限值时,关闭ic,以免ic工作异常。

但是很多情况下,我们更关心的是芯片的输出电压是否满足板卡功能模块的正常运行。

本文结合实际案例,和大家分享一种输出欠压保护电路设计方案。

案例说明:板卡供电电源为dc_12v,dc_12v经mp2307降压到5v,给板卡其他功能电路供电。同时板卡上有一超级电容scb作为备用电源,当dc_12v突然掉电时,可继续由scb供电,保证数据不丢失。板卡电源设计如下:

大家知道,超级电容两端电压会随着放电时间的增长而降低。当其电压降低到一定程度时,mp2307的输出电压vcc5v也会随之降低。而板卡上核心部件供电电压低于4.3v时,会出现异常。

因此,需要设计一个输出欠压保护电路,使vcc5v低于4.3v时,能关闭mp2307,保证核心部件正常运行。

首先用比较器lm2901搭建欠压保护电路如下:

可以看到,电路正常运行过程中,当vcc5v低于4.37v时,可关闭mp2307。满足欠压保护要求。

但是系统刚上电时,vcc5v是没有的,ea一直为低电平,即mp2307一直处于关闭状态。那此时如何开启mp2307呢?

这里我们在电路上加入一个信号dc_12v,如下图:

由于电容两端电压不能突变,系统刚上电时,c7右侧节点会有一个瞬时12v的电压,该电压可保证上电时,顺利开启mp2307。

本电路巧妙地利用了电容两端电压不能突变的特性,保证了上电瞬间,顺利开启mp2307。

用示波器测量该节点处电压波形如下(蓝色):

可以看到c7右侧节点电压,在上电瞬间,因电容上电压不能突变(来不及充电,相当于短路),输入电压全降在电阻r4上,之后,电容c7的电压按指数规律快速充电上升,r4上电压对应的按指数规律快速下降。

c7两端并联电阻r9,阻值远大于r5,降低了dc_12v对r4上电压的影响。

综上,我们设计了一个基于输出电压的欠压保护电路。希望该电路能对大家今后的工作有所借鉴

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