一種基于輸出電壓的欠壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)方案
一般DC-DC電源芯片內(nèi)部都有一個(gè)under voltage lock out（UVLO）功能，其作用是當(dāng)芯片的供電電壓低于UVLO的門限值時(shí)，關(guān)閉IC，以免IC工作異常。
但是很多情況下，我們更關(guān)心的是芯片的輸出電壓是否滿足板卡功能模塊的正常運(yùn)行。
本文結(jié)合實(shí)際案例，和大家分享一種輸出欠壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)方案。
案例說明：板卡供電電源為DC_12V，DC_12V經(jīng)MP2307降壓到5V，給板卡其他功能電路供電。同時(shí)板卡上有一超級(jí)電容SCB作為備用電源，當(dāng)DC_12V突然掉電時(shí)，可繼續(xù)由SCB供電，保證數(shù)據(jù)不丟失。板卡電源設(shè)計(jì)如下：
大家知道，超級(jí)電容兩端電壓會(huì)隨著放電時(shí)間的增長(zhǎng)而降低。當(dāng)其電壓降低到一定程度時(shí)，MP2307的輸出電壓VCC5V也會(huì)隨之降低。而板卡上核心部件供電電壓低于4.3V時(shí)，會(huì)出現(xiàn)異常。
因此，需要設(shè)計(jì)一個(gè)輸出欠壓保護(hù)電路，使VCC5V低于4.3V時(shí)，能關(guān)閉MP2307，保證核心部件正常運(yùn)行。
首先用比較器LM2901搭建欠壓保護(hù)電路如下：
可以看到，電路正常運(yùn)行過程中，當(dāng)VCC5V低于4.37V時(shí)，可關(guān)閉MP2307。滿足欠壓保護(hù)要求。
但是系統(tǒng)剛上電時(shí)，VCC5V是沒有的，EA一直為低電平，即MP2307一直處于關(guān)閉狀態(tài)。那此時(shí)如何開啟MP2307呢？
這里我們?cè)陔娐飞霞尤胍粋€(gè)信號(hào)DC_12V，如下圖：
由于電容兩端電壓不能突變，系統(tǒng)剛上電時(shí)，C7右側(cè)節(jié)點(diǎn)會(huì)有一個(gè)瞬時(shí)12V的電壓，該電壓可保證上電時(shí)，順利開啟MP2307。
本電路巧妙地利用了電容兩端電壓不能突變的特性，保證了上電瞬間，順利開啟MP2307。
用示波器測(cè)量該節(jié)點(diǎn)處電壓波形如下（藍(lán)色）：
可以看到C7右側(cè)節(jié)點(diǎn)電壓，在上電瞬間，因電容上電壓不能突變（來不及充電，相當(dāng)于短路），輸入電壓全降在電阻R4上，之后，電容C7的電壓按指數(shù)規(guī)律快速充電上升，R4上電壓對(duì)應(yīng)的按指數(shù)規(guī)律快速下降。
C7兩端并聯(lián)電阻R9，阻值遠(yuǎn)大于R5，降低了DC_12V對(duì)R4上電壓的影響。
綜上，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)基于輸出電壓的欠壓保護(hù)電路。希望該電路能對(duì)大家今后的工作有所借鑒。
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