欠压与过压检测器MC3425的应用

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欠压与过压检测器MC3425的应用

2020-08-26 09:04:38

欠压与过压检测器MC3425的应用

摘要：介绍欠压、过压检测器MC3425的性能及其在欠压、过压检测电路的典型应用。

关键词：欠压；过压；检测器；应用

ApplicaTIon of Under- voltage and Overvoltage Detector MC3425

LIN Zhan- jiang, LIN Peng

Abstract:The performance of under- voltage and overvoltage detector MC3425,and its typical applicaTIon in the under- voltage,overvoltage detecTIon circuit are introduced.

Keywords:Under voltage; Overvoltage; Detector; ApplicaTIon

1 引言

无论是在以微处理器（MPU）或单片机（MCU）为基础的系统，还是在各类电子仪器仪表，家用电器产品中，欠压、过压检测器主要用来监视系统的供电电压。当供电电压过低或过高时，均输出一个控制信号以启动相关保护电路。避免系统部件产生损坏，确保其正常运行。

MC3425是个兼备欠压和过压两种检测功能的电源监测器，它由欠压检测和过压检测两个基本上独立的通道组成。欠压和过压控制输出的延迟时间可单独调整。欠压检测通道的输入比较器具有滞环特性，滞环的大小可由外部调整，它的控制输出采用三极管集电级开路（即OC）输出方式。过压检测通道的控制输出脚具有较大的电流输出能力，可直接驱动晶闸管。

2 MC3425引脚图与主要特性

MC3425的引脚图如图1所示。

图1 MC3425引脚图

MC3425的主要特性如下：

1）具有欠压检测和过压检测两个功能；

2）欠压检测比较器的滞环大小可外部调整；

3）片内具有2.5V基准电压；

4）过压控制输出驱动能力可达300mA；

5）欠压指示输出驱动能力可达30mA；

6）欠压和过压控制输出的延迟时间可单独调整；

7）工作电压范围：VCC=4.5～40V；

8）工作环境温度：TA=0～＋70℃。

3 基本结构与工作原理

MC3425的结构框图如图2所示，框图中的上半部分为过压检测通道，下半部分为欠压检测通道。过压检测通道的输入比较器和输出比较器的反相输入端接内部2.5V基准电压。过压输入比较器的同相输入端（脚3）通过外接分压电阻与被监视的供电电压相连。当被监视的供电电压（以下简称供电电压）小于陷阱电压值时，过压检测通道的输入比较器输出为低电平，它经过反相器进行倒相整形后为一高电平，使后面的三极管饱和导通，该三极管饱和导通将引起它后面的输出比较器的输出为低电平，因此，过压控制输出脚（脚1）无电流输出。当供电电压大于陷阱电压值时，过压检测通道的输入比较器输出为高电平，该输出经反相器进行倒相整形后为一低电平，使后面的三极管截止。该三极管截止时，过压检测通道的内部200μA恒流源向脚2的外接电容（接脚2与脚7间）充电，当该电容上的电压大于内部基准电压2.5V时，它后面的输出比较器输出为高电平，故过压控制输出脚（脚1）有电流输出，该输出可直接触发外接晶闸管动作。脚2对脚7所接电容大小决定了从过压发生（并维持过压状态）到脚1有控制电流输出的延迟时间（以下简称过压延迟时间）的长短。延迟时间tDLY与延迟电容CDLY的关系如图3所示。

图2 MC3425结构框图

图3 延迟时间tDLY与电容CDLY的关系

其计算公式为

tDLY===12500CDLY（1）

式中：Vref是内部基准电压。

欠压检测通道的工作原理同过压检测通道的工作原理类似，不再重述。

下面仅说明欠压检测通道是如何实现滞环检测功能的。如图2所示，欠压检测输入比较器的输出端经过电阻、二极管和三极管与该比较器的反相输入端（脚4）相连，当输入比较器输出为低电平时，反馈三极管截止，脚4的电压仅取决于外接分压电阻和被监视的供电电压。当脚4的电压低于2.5V时，欠压检测通道的输入比较器的输出为高电平，该输出通过反馈三极管作用到输入比较器的反相输入端，使反馈三极管从脚4吸收电流IH（IH=12.5μA），从而得到作用于脚4的VH（称滞环作用电压），其计算公式为

VH=12.5·10－6·RH (V) （2）

式中：RH为脚4的外接电阻。

欠压输出部分的工作过程与过压输出部分的工作过程一样。

4 应用示例

图4为具有一定延迟时间的过压保护和欠压指示电路，它的工作过程同3中阐述过的MC3425的工作过程相类似。