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提高迟滞,实现平稳的欠压和过压闭锁

来源: 中电网
2021-11-08
类别:技术信息
eye 15
文章创建人 拍明

原标题:提高迟滞,实现平稳的欠压和过压闭锁

提高迟滞,实现平稳的欠压和过压闭锁(UVLO/OVLO)是电源管理系统中的一个重要环节,它有助于防止系统在异常电压条件下运行,从而保护下游电子系统免受损坏。以下是一些关键步骤和方法来实现这一目标:

一、理解欠压和过压闭锁

  1. 欠压闭锁(UVLO)

    • 定义:当电源电压低于设定的阈值时,系统会通过UVLO机制切断电源,防止下游电子系统在低电压下运行,从而避免性能不稳定或系统死机。

    • 应用场景:常见于汽车系统、便携式电池供电仪器仪表以及数据处理和通信板等。

  2. 过压闭锁(OVLO)

    • 定义:当电源电压超过设定的阈值时,系统会通过OVLO机制切断电源,保护系统免受高电压的破坏。

    • 重要性:高电压可能导致电子元件损坏,甚至引发火灾等安全事故。

二、电阻分压器的作用

电阻分压器在UVLO/OVLO电路中扮演着重要角色,它可以将高电压衰减至低压电路能够承受的电平,同时帮助设置电源欠压和过压闭锁阈值。通过调整分压器中的电阻值,可以灵活地设置UVLO和OVLO的阈值。

三、提高迟滞的方法

  1. 使用迟滞比较器

    • 迟滞比较器能够在输入电压上升和下降时提供不同的阈值,从而消除因电源噪声或电阻引起的颤振现象。

    • 迟滞大小可以通过调整比较器内部的参数或外部电路来实现。

  2. 在分压器接头处采用正反馈

    • 当比较器断路时,通过正反馈机制使正在上升的比较器输入电平更高,从而在上升和下降输入时提供不同的阈值。

    • 例如,在分压器接头与电源开关输出之间连接一个电阻(RH),以增加欠压闭锁阈值的迟滞。

  3. 使用开关电阻

    • 通过连接可以改变底部电阻有效值的开关电阻(并联或串联),来实现迟滞的调节。

    • 当输入电压变化时,开关电阻的通断会改变分压器的有效电阻值,从而影响UVLO/OVLO的阈值。

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四、实际应用中的注意事项

  1. 调整电阻值

    • 在设置UVLO/OVLO阈值时,需要根据系统的实际工作电压范围和电源特性来选择合适的电阻值。

    • 绝对电阻值通常由预计的分压器偏置电流设定。

  2. 考虑电源噪声和电阻

    • 在存在电源噪声或电源电阻的情况下,需要增加迟滞来确保系统的稳定运行。

    • 迟滞大小应足够大以消除因噪声或电阻引起的颤振现象。

  3. 选择合适的电源开关

    • 电源开关可以通过N沟道或P沟道MOSFET实现,但需要根据具体电路要求选择合适的类型。

    • 对于N沟道MOSFET,为了完全闭合(低电阻),栅极电压必须比电源电压至少高出MOSFET的阈值电压。

通过以上方法,可以有效地提高UVLO/OVLO电路的迟滞性能,实现平稳的欠压和过压闭锁功能,从而保护下游电子系统免受异常电压的损害。

责任编辑:David

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