圖文分享輸出電壓的欠壓保護電路設計-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-09-28
一般DC-DC電源芯片內部都有一個under voltage lock out（UVLO）功能，其作用是當芯片的供電電壓低于UVLO的門限值時，關閉IC，以免IC工作異常。
但是很多情況下，我們更關心的是芯片的輸出電壓是否滿足板卡功能模塊的正常運行。
案例說明：板卡供電電源為DC_12V，DC_12V經MP2307降壓到5V，給板卡其他功能電路供電。同時板卡上有一超級電容SCB作為備用電源，當DC_12V突然掉電時，可繼續由SCB供電，保證數據不丟失。
板卡電源設計如下：
超級電容兩端電壓會隨著放電時間的增長而降低。當其電壓降低到一定程度時，MP2307的輸出電壓VCC5V也會隨之降低。而板卡上核心部件供電電壓低于4.3V時，會出現異常。
因此，需要設計一個輸出欠壓保護電路，使VCC5V低于4.3V時，能關閉MP2307，保證核心部件正常運行。
首先用比較器LM2901搭建欠壓保護電路如下：
可以看到，電路正常運行過程中，當VCC5V低于4.37V時，可關閉MP2307。滿足欠壓保護要求。
但是系統剛上電時，VCC5V是沒有的，EA一直為低電平，即MP2307一直處于關閉狀態。那此時如何開啟MP2307呢？
這里我們在電路上加入一個信號DC_12V，如下圖：
由于電容兩端電壓不能突變，系統剛上電時，C7右側節點會有一個瞬時12V的電壓，該電壓可保證上電時，順利開啟MP2307。
本電路巧妙地利用了電容兩端電壓不能突變的特性，保證了上電瞬間，順利開啟MP2307。
用示波器測量該節點處電壓波形如下（藍色）：
可以看到C7右側節點電壓，在上電瞬間，因電容上電壓不能突變（來不及充電，相當于短路），輸入電壓全降在電阻R4上，之后，電容C7的電壓按指數規律快速充電上升，R4上電壓對應的按指數規律快速下降。
C7兩端并聯電阻R9，阻值遠大于R5，降低了DC_12V對R4上電壓的影響。
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