Quel est le principe de la surveillance de l’alimentation électrique ?
Le fonctionnement fiable d’un système dépend généralement de la qualité de l’alimentation électrique. Une faible tension d'alimentation peut provoquer des opérations de défaillance, telles que l'envoi de données de défaillance à la mémoire ou à des périphériques externes via des microcontrôleurs, des FPGA ou des ASIC. Une tension excessive peut causer des dommages permanents à l'appareil. En plus d'assurer une protection contre les fluctuations de tension, les utilisateurs peuvent également avoir besoin d'identifier la source du défaut.
Principe de base :
Utilisez un régulateur de tension, une paire de FET et plusieurs résistances pour obtenir la fonction de coupure de courant. L'interface double ligne et le registre de défauts du régulateur de tension doivent fournir une capacité de surveillance des défauts, et une EPROM (capacité d'adresse recommandée de 4 Ko) doit être fournie pour stocker les informations de fabrication et les informations de la carte de service de maintenance. Ce régulateur de tension surveille trois tensions d'entrée avec des seuils de tension de 4,6, 2,9 et 1,0 V, respectivement. Le circuit illustré sur la figure fournit une configuration dans laquelle si la tension d'alimentation 5 V est trop basse, ou si la tension d'alimentation 3,3 V est trop basse ou trop élevée, la sortie 3,3 V est désactivée.
Si la tension d'alimentation 5 V est trop basse, ou si la tension d'alimentation 3,3 V est trop faible ou trop élevée, le circuit d'arrêt en cas de surtension/sous-tension coupera la sortie 3,3 V.
La conception adopte un transistor à effet de champ à oxyde métallique (MOSFET) Q1 comme élément conducteur ou commutateur principal. Le MOSFET est un dispositif PMOS qui ne nécessite que 2,5 V VGS pour conduire, il peut donc fonctionner lorsque la tension d'alimentation chute à 2,5 V, et son RDS (sur résistance) est également inférieur à 0,1 ohms. Le régulateur de tension contrôle la grille du FET via un FET (Q3) avec un VGS maximum de 2,5 V. Dans les situations de basse tension, les MOSFET et les FET peuvent être remplacés par des MOSFET doubles, tels que le Si4913 de Siliconix, qui a un VGS de 1,8 V et un RDS (sur résistance) de 24 milliohms à une tension de 1,8 V.
Dans cet exemple, la surveillance VCC du régulateur de tension est complétée par le X40435 d'Intersil. Une fois que VCC dépasse le seuil de 4,6 V, le X40435 éteindra la sortie RESET de sa borne de décharge en circuit ouvert pendant 200 millisecondes (tPOR). Lorsque la tension d'alimentation de 3,3 V est supérieure à 2,9 V, le circuit de surveillance d'entrée V3MON du X40435 éteindra la sortie V3FAIL de sa borne de fuite en circuit ouvert. Lorsque les deux conditions ci-dessus sont remplies, la grille du FET (2N7002) est tirée vers le haut et activée, permettant à la sortie V2FAIL de contrôler la grille du MOSFET (dans ce cas, Si3443). Si vous ne souhaitez pas de délai tPOR pour l'entrée 5 V, vous pouvez utiliser la sortie LOWLINE au lieu de la sortie RESET.
L'entrée V2MON du X40435 dispose d'un diviseur de tension pour une alimentation de 3,3 V. La configuration de la résistance du diviseur de tension garantit que lorsque la tension d'alimentation de 3,3 V atteint 3,6 V, la tension V2MON est de 1 V. Cependant, lorsque la tension d'alimentation de 3,3 V est inférieure à 3,6 V, V2FAIL devient un niveau haut « FAIBLE » et le MOSFET alimentant la charge est activé.
Lorsque la tension d'alimentation de 3,3 V atteint 3,6 V, la sortie V2FAIL est réglée sur le niveau haut « ÉLEVÉ » et la puissance de sortie est coupée. Lorsque la tension d'alimentation 3,3 V ou 5 V est inférieure à son seuil correspondant, le dispositif 2N7002 est éteint, la porte Si3443 est tirée vers le haut et la charge est à nouveau éteinte.
