監控電路提高系統可靠性 優化系統電源迴圈設計(1)

  在無線收發器等應用中,由於系統一般設置於偏遠地區,因此通常由電池供電。由於鮮少有人能前往現場進行人為介入,此類應用必須持續運行。系統持續無活動或中斷後,需要重置系統以恢復操作。為了實現系統重置,可以切斷電源電壓,斷開系統電源,然後再次連接電源以重啟系統。本文將探討使用何種方法和技術,透過可監控電路的低位準有效輸出驅動高側輸入開關,進而執行系統電源迴圈。 為了提高電子系統的可靠性和穩健性,一種方法是建置能夠檢測故障並及時響應的保護機制,確保系統正常運行。電源迴圈借助電源開關實現,該開關會先斷開電源輸入與下游電子系統之間的路徑,再閉合相關路徑以重啟系統。一旦系統的微控制器單元(MCU)無響應,並且持續不活動,系統就會進入重置模式,開始電源迴圈。 較常用於實現高側電源路徑或輸入開關的方法,是使用MOSFET。N通道或P通道MOSFET均可用於輸入開關,每種開關的驅動要求各有不同。驅動N通道MOSFET作為高側開關有點複雜,因此,通常會選用P通道MOSFET。 監控電路透過監測電源電壓和/或使用看門狗計時器,檢測是否存在脈衝後,便可輕鬆感測系統是否處於不活動狀態。一旦檢測到不活動狀態,看門狗計時器就會置位復位輸出,該輸出通常是低位準有效訊號。此訊號可用於將微控制器置於重定模式,或觸發不可遮罩中斷,促使系統採取糾正措施。 MOSFET...
2024 年 06 月 21 日

監控電路提高系統可靠性 優化系統電源迴圈設計(2)

監控電路透過監測電源電壓和/或使用看門狗計時器,檢測是否存在脈衝後,便可輕鬆感測系統是否處於不活動狀態。一旦檢測到不活動狀態,看門狗計時器就會置位復位輸出,該輸出通常是低位準有效訊號。 (承前文)當一段時間(看門狗逾時tWD)內並未檢測到脈衝或變化時,看門狗輸出(WDO)將轉為低位準。具有看門狗計時器的監控電路如MAX16155...
2024 年 06 月 21 日

電壓監控器搞定雜訊/突波難題 非預期低壓/過壓故障有解

許多運算與處理數據的應用依據安全與可靠運行的需求,會用到現場可編程邏輯閘陣列(FPGA)、微處理器(MPU)、數位訊號處理器(DSP)以及微控制器(MCU)等元件。這些元件有著不同的電源需求,其僅能在特定的電源容差範圍內才能工作[1]。電壓監控器是能達到系統可靠度要求的解決方案。在電源供應器出現包括低壓或過壓等非預期故障時,電壓監控器能即時反應,並將系統切換至重置模式。然而監控供電軌的電壓時總是會遇到一些狀況,有可能會觸發不想看到的假性重置輸出。包括電源雜訊、電壓瞬態以及突波等狀況有可能來自電源供應電路。 本文探討電壓監控器中用來解決電源雜訊、電壓瞬態、以及突波等問題的各項參數。另外本文還闡述這些參數如何改進電壓監控器在監視電源時的可靠性,藉以提高系統在應用中的可靠度。 系統中的電源雜訊/電壓瞬態/突波 電源存在許多天生的不完美,總是會有來自電源電路元件本身的雜訊、來自其他電源供應器的雜訊、以及系統產生的其他雜訊結合到直流訊號上。如果直流電源供應器是交換模式電源供應器(SMPS),上述這些問題就會更嚴重。SMPS產生的開關漣波和開關頻率呈相干關係。另外在開關轉換期間還會產生高頻率的開關瞬態。這些轉換是電源MOSFET快速開關切換所造成。圖1顯示的應用電路,其中的MAX705監控器用來監視切換式穩壓器輸出端的任何故障,而此穩壓器負責為微控制器供應電壓。 圖1...
2024 年 01 月 10 日