ZHCAAM8A May   2019  – August 2021 TL431LI , TPS3110 , TPS3307 , TPS3701 , TPS3703-Q1 , TPS3779 , TPS3808 , TPS386000

 

  1.   商标
  2. 1引言
  3. 2电压监控
    1. 2.1 24V 电压轨监控器
    2. 2.2 12V 电压轨监控器
    3. 2.3 5V 和 3.3V 电压轨的欠压和过压监控
    4. 2.4 监控 5V 至 0.4V 之间的多个电压轨
      1. 2.4.1 单通道电压监控
      2. 2.4.2 双通道电压监控
      3. 2.4.3 三通道电压监控
      4. 2.4.4 四通道电压监控
  4. 3处理器监控
    1. 3.1 看门狗解决方案
      1. 3.1.1 独立窗口看门狗
      2. 3.1.2 窗口看门狗 + 单通道电压监控器
      3. 3.1.3 标准看门狗 + 单通道电压监控器
      4. 3.1.4 标准看门狗 + 多通道电压监控器
  5. 4安全相关系统监控
    1. 4.1 最低安全建议
    2. 4.2 中等安全建议
    3. 4.3 最高安全建议
  6. 5器件汇总
  7. 6参考文献
  8. 7修订历史记录

24V 电压轨监控器

对于很多工业应用中常见的 24V 电压轨,建议的监控解决方案有两种。第一种是采用具有宽输入电压 (Vin) 范围的单个电压检测器。这种解决方案高度可调且非常精确,具体如图 2-1 中所示。第二种是结合使用多个器件来创建监控解决方案。这种解决方案可调程度小、精度更低且尺寸更大,但成本会更低,如图 2-3 中所示。

  • TPS3701:这款具有宽输入电压 (Vin) 范围的电压检测器可监控高达 36V 的电压,典型监控精度为 0.25%。该器件采用 6 引脚 SOT 封装,尺寸为 2.9mm x 1.6mm,只需三个外部电阻器即可设置故障阈值,并需要至少一个外部上拉电阻器来提供开漏输出,如图 2-2 中所示。TPS3701 通过便捷的单器件解决方案来提供欠压和过压监控功能。
  • 两个 TL431LI + 两个比较器:此解决方案使用四个较低成本的元件构建出一个欠压和过压监控解决方案。该解决方案需要至少四个外部电阻器来设置两个 TL431LI 器件的故障阈值,另外这两个器件还各自需要两个上拉电阻器。如果需要进行电平转换,则还要为每个比较器另外连接两个外部电阻器。尽管此解决方案成本较低,但器件尺寸加上外部元件通常导致该解决方案尺寸较大,如图 2-4 中所示。监控精度取决于 TL431LI 的等级以及所用电阻器的等级。此解决方案提供 3% 至 6% 的典型监控精度,但不提供精确磁滞。
GUID-DD421105-4B59-4175-8C92-69BE6D88A25D-low.gif图 2-1 TPS3701 欠压和过压监控解决方案
GUID-0EFA211C-0622-4D59-80CA-D084F50544F3-low.gif图 2-2 TPS3701 示例布局
GUID-69BE8A24-A954-4DA0-85A8-0BDBCE26854E-low.gif图 2-3 两个 TL431LI + 双路比较器欠压和过压监控解决方案
GUID-7C9C065D-9A54-4D35-91C1-1595B5647A4C-low.gif图 2-4 两个 TL431LI + 双路比较器示例布局

表 2-1 比较了采用分立式元件的欠压和过压解决方案与电压监控器 IC。

表 2-1 分立式与集成式欠压和过压监控解决方案之间的比较
2x TL431LI + LM2903 双路比较器 TPS3701
元件数量 12 5
近似封装面积 0.620 in2 0.36 in2
最大输入电压 36V 36V
最大近似电源电流 ~2mA(TL431LI 典型值)+ ~2mA(TL431LI 典型值)+ 2.5mA(LM2903 最大值)= 4.5mA 11µA(TPS3701 最大值)
典型电压监控精度 3% 至 6% 0.25%
大致费用(千片) 2x $0.07 + $0.08 + 9x $0.02 = $0.40 $0.89 + 4x $0.02 = $0.97