鉅大LARGE | 點擊量：815次 | 2021年04月29日
500nA電源監(jiān)控器延長了便攜式應用中的鋰電池使用壽命(08-100)
引言
在電子設備(特別是電池供電型產品)的設計中，功耗是一項重要的問題。關于電子設備設計師而言，面對的難題是如何在不顯著縮短設備電池運行時間的情況下增添功能。例如：拆開任何一部時尚的便攜式設備，您將會發(fā)現(xiàn)，不少集成電路即使在處于空閑狀態(tài)的時候也會消耗一定的電流。應盡量地減小嵌入式電路的靜態(tài)電流和工作電流(以最大限度地延長應用的電池工作壽命)，這一點很重要。
有的時候，在弱電池電壓條件下，當接通設備時，您可能只會發(fā)現(xiàn)它沒有任何反應，并且在其上電序列過早終止之后被部分配置。防止發(fā)生該問題的一種方法是采用功率需求極低的電源監(jiān)控器來監(jiān)視系統(tǒng)電源，從而使得它們即使在電池電量消耗非常之大的情況下也能夠做出響應。LTC2934和LTC2935超低功率監(jiān)控器在設備工作的所有相位期間均供應了準確的電壓監(jiān)視和微處理器控制。系統(tǒng)初始化、電源故障預警、手動復位和上電/斷電復位發(fā)生等功能都被內置于器件之中，因而僅需從電源吸收區(qū)區(qū)500nA的電流。
在非常適合于電池供電型產品的同時，LTC2934和LTC2935也可在任何要電壓監(jiān)視和/或微處理器控制的應用中使用。這些監(jiān)控器的超低負載電流使產品能夠采用容量較小的電池，并擁有較長的工作時間。其典型應用包括便攜式數(shù)據(jù)記錄器、醫(yī)療設備、遠程系統(tǒng)和本質安全設備。
圖1典型的電源監(jiān)視器應用
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電源電壓上升：啟動很重要
在電源上電的過程中要控制器件的啟動，這一點很重要。LTC2934/35上電復位(pOR)功能供應了電壓監(jiān)視和邏輯控制，用于防止在電源電壓不足的情況下起動微處理器。pRO功能還出現(xiàn)了一個延時，以為電源電壓的穩(wěn)定供應少許余量。該延時也使得一個處理器振蕩器能夠起振，并在允許微處理器執(zhí)行編碼操作之前達到一個穩(wěn)定的頻率。
來自監(jiān)控器的復位輸出/RST通常連接至微處理器的復位輸入。在系統(tǒng)啟動期間，監(jiān)控器把/RST輸出保持于低電平。當電壓達到一個規(guī)定的最小值時，內部復位按時器將開始運行，并另外再把/RST輸出保持于低電平達一定的時間(通常為200ms)。當復位按時器終止操作時，/RST輸出被拉至高電平，并把微處理器從其復位狀態(tài)中釋放出來。
圖2示出了從圖1所示的典型應用電路獲得的電源上升波形。當VCC超過了電源故障門限+2.5%遲滯(3.192Vx1.025=3.272V)時，允許把電源故障輸出(/pFO)拉至高電平。LT3009(一款3ALDO)從VCC來供電。由于/pFO輸出由LDO輸出來上拉，因此/pFO將跟隨LDO。當LDO輸出超過了復位門限+5%遲滯(1.696Vx1.05=1.781V)時，內部復位按時器開始運行。在200ms之后，/RST被拉至高電平，而且，與/RST相連的系統(tǒng)邏輯電路從其復位狀態(tài)中釋放出來。
圖2典型的上電波形
電源電壓下降：注意預警
非受控的電源丟失會引發(fā)許多的系統(tǒng)問題。LTC2934和LTC2935包含一個電源故障邏輯輸出(/pFO)，將其拉至低電平，以對即將發(fā)生的電源丟失供應預警。預警應在被監(jiān)視電源的電壓下降至不足電平之前(以及遠遠早于/RST輸出被拉至低電平的時候)供應，這樣才能發(fā)揮效用。/pFO和/RST被拉至低電平之間的時間可用于在停機之前啟動多項關鍵的操作。當監(jiān)控器把微處理器復位拉至低電平時，就有可能無法執(zhí)行操作。由電源故障報警信號所啟動的操作包括：關斷非關鍵元件(以保存能量)，并把重要的數(shù)據(jù)寫入存儲器。有些安全應用可能還會要求將數(shù)據(jù)刪除，從而不給存儲器窺探者以可乘之機。
