外加电压检测复位电路设计方案

一、引言

外加电压检测复位电路在电子系统中起着至关重要的作用。当电源电压低于某个阈值时，该电路能够自动检测并复位系统，以防止因电压过低而导致的系统不稳定或数据丢失。本文将详细介绍外加电压检测复位电路的设计方案，包括主控芯片的选型及其在设计中的作用。

二、主控芯片选型

在选择主控芯片时，我们需要考虑多个因素，如功耗、复位阈值、封装形式以及是否需要额外的功能（如延时复位、人工复位等）。以下是一些常用的主控芯片型号及其特点：

1. PIC单片机

• 型号：多种型号，如PIC16F系列、PIC18F系列等

• 特点：部分型号内部包含掉电复位（BOR）功能，但复位门槛电压固定不可更改。对于需要灵活设置复位门槛的应用，可选择外加电压检测复位电路。

• 作用：作为系统的主控芯片，负责执行程序并监控系统状态。当电源电压低于设定阈值时，通过外加电压检测复位电路触发复位操作。

2. HT70XX系列芯片

• 型号：HT70XX（具体型号如HT7025、HT7033等）

• 特点：采用CMOS工艺制造的电源欠压检测器，具有低功耗、高精度等特点。封装形式包括三脚直插式封装和贴片式封装。

• 作用：作为电压检测复位电路的核心芯片，能够检测电源电压并输出复位信号。当电源电压低于设定阈值时，触发复位操作。

3. IMP809/IMP811芯片

• 型号：IMP809、IMP811

• 特点：低功耗CMOS监控电路，能够监视电源电压并提供复位信号。IMP811还包含人工复位功能。

• 作用：不仅具备电压检测复位功能，还能提供延时复位和人工复位等额外功能。适用于对复位要求较高的应用。

4. MAX707/MAX708芯片

• 型号：MAX707、MAX708

• 特点：CMOS电源监测复位芯片，能够监控电源电压并产生复位输出信号。同时提供电源故障比较器功能。

• 作用：在电源电压降至设定阈值以下时触发复位操作。此外，还能通过电源故障比较器功能为即将到来的电源掉电提供预警。

5. BL8506芯片

• 型号：BL8506

• 特点：高精度、极低功耗的电压检测器。工作电压范围广（0.7V至10V），适合系统复位应用。

• 作用：作为电压检测复位电路的核心芯片，能够精确检测电源电压并在低于设定阈值时触发复位操作。

6. CN301芯片

• 型号：CN301

• 特点：极低功耗的电池电压检测芯片，特别适合单节或多节锂电池等电池电压检测。具有迟滞功能，能够消除电源噪声或负载突变引起的检测输出紊乱。

• 作用：用于电池供电系统的电压检测复位电路，能够精确检测电池电压并在低于设定阈值时触发复位操作。

三、电路设计

1. 外接分立元件电压检测复位电路

   该电路利用分立元器件（如稳压管、电阻等）搭建电压检测复位电路。当电源电压（VDD）下降到某一门槛值时，三极管截止，使MCLR端电平变低，迫使单片机复位。门槛值可根据稳压管的稳定电压（Vz）和电阻值（R1、R2）进行调整。

2. 外接专用芯片电压检测复位电路

   以HT70XX系列芯片为例，该电路利用专用芯片搭建电压检测复位电路。HT70XX系列芯片能够检测电源电压并在低于设定阈值时输出复位信号。电路简单可靠，适用于多种应用场景。

3. 外接带延时的专用芯片电压检测复位电路

   以IMP809芯片为例，该电路不仅具备电压检测复位功能，还能提供延时复位功能。在电源上电、掉电和跌落期间，IMP809能够产生不低于140ms的复位脉冲。这有助于确保系统在复位过程中有足够的时间进行稳定操作。

4. 外接带人工复位的专用芯片电压检测复位电路

   以IMP811芯片为例，该电路不仅具备电压检测复位和延时复位功能，还能提供人工复位功能。通过外接按钮开关或逻辑电路，可以手动触发复位操作。这适用于需要人工干预的应用场景。

5. 外接带电源故障告警的专用芯片电压检测复位电路

   以MAX707/MAX708芯片为例，该电路不仅具备电压检测复位功能，还能提供电源故障比较器功能。通过监视电源电压并输出预警信号，可以为即将到来的电源掉电做好充分的准备（如保存必要的数据等）。

四、设计步骤

1. 确定复位门槛电压：根据系统要求确定复位门槛电压值。这通常取决于单片机的最低工作电压和系统的稳定性要求。

2. 选择主控芯片：根据复位门槛电压、功耗、封装形式以及额外功能需求选择合适的主控芯片。

3. 设计电路：根据所选芯片的特点和电路要求设计电压检测复位电路。这包括选择合适的元器件、确定电路连接方式以及调整电路参数等。

4. 测试与验证：搭建电路并进行测试，确保电路能够正确检测电源电压并在低于设定阈值时触发复位操作。同时，验证电路的稳定性和可靠性。

5. 优化与改进：根据测试结果对电路进行优化和改进，以提高系统的性能和稳定性。

五、结论

外加电压检测复位电路在电子系统中起着至关重要的作用。通过选择合适的主控芯片并设计合理的电路，可以确保系统在电源电压低于设定阈值时能够自动复位，从而防止系统不稳定或数据丢失。本文介绍了多种主控芯片型号及其特点，并提供了电路设计的基本步骤和方法。希望这些内容能够为读者在设计和实现外加电压检测复位电路时提供有益的参考。