原标题：欠压电路工作原理

欠压电路（Under-Voltage Lockout, UVLO）是电源管理中的关键保护功能，用于防止电源电压低于安全阈值时设备误动作或损坏。其核心原理是通过电压比较器监测输入电压，当电压低于设定阈值时，触发保护机制（如切断输出、报警或复位）。

一、欠压电路的基本组成

1. 电压采样电路

• 电阻分压网络：将输入电压按比例分压，供比较器检测。

• 滤波电容：减少采样电压的噪声干扰。

2. 电压比较器

• 基准电压源：提供稳定的参考电压（如1.2V）。

• 比较逻辑：当采样电压低于基准电压时，输出低电平信号。

3. 延迟电路（可选）

• RC延迟网络：防止电压瞬态波动误触发保护。

• 作用：确保电压低于阈值一段时间后才触发保护。

4. 控制与执行电路

• 逻辑门：根据比较器输出信号控制电路状态。

• 执行机构：如MOSFET开关、继电器或复位电路。

二、工作原理

1. 正常工作状态

• 输入电压高于阈值时，采样电压大于基准电压，比较器输出高电平。

• 执行电路保持开启，设备正常工作。

2. 欠压触发

• 输入电压低于阈值时，采样电压小于基准电压，比较器输出低电平。

• 执行电路关闭，切断输出或触发复位。

3. 延迟保护

• 若电压瞬态下降但迅速恢复，延迟电路可避免误触发。

• 电压稳定低于阈值时，延迟时间结束后触发保护。

三、典型应用场景

1. 电源管理芯片

• 如TPS53355、LM2596等，内置UVLO功能，防止电源电压不足时芯片损坏。

2. 电池供电系统

• 防止电池过放导致设备损坏，如手机、笔记本电脑。

3. 工业控制系统

• 确保关键设备在电压异常时安全关闭，避免误动作。

四、设计要点

1. 阈值选择

• 根据设备需求设定阈值，如电池供电系统常设为3.0V-3.3V。

2. 延迟时间

• 避免瞬态电压波动误触发，延迟时间通常为几十毫秒至几百毫秒。

3. 功耗优化

• 采用低功耗比较器和分压电阻，减少待机功耗。

4. 温度补偿

• 考虑温度对基准电压的影响，确保阈值稳定。

五、示例：TPS53355的UVLO功能

• 阈值电压：

• 开启阈值：约1.2V（内部基准电压）。

• 关闭阈值：低于开启阈值时触发保护。

• 工作原理：

• 当输入电压低于1.2V时，TPS53355关闭输出，防止芯片损坏。

• 电压恢复后，芯片自动重启。

六、总结

欠压电路通过电压比较和延迟控制，确保设备在电压异常时安全关闭，避免损坏。设计时需关注阈值选择、延迟时间和功耗优化，以满足不同应用场景的需求。