|
1引言 隨著微電子技術的發展,半導體器件的集成度不斷提高。功能越來越完善的微處理器除了片內必須具有的CPU、ROM、RAM、定時計數器、中斷系統外，還擴展到A/D、D/A、DMA控制器、鎖相環、字符發生器、正弦波發生器等。 對于NMOS工藝的微處理器工作電壓一般為4.～5.5V，采用CMOS工藝的微處理器工作電壓范圍擴展至3～6V。 在以微處理器（MPU）或單片機（MCU）為基礎的系統中，一般要求在電源電壓高于某一規定值時，便會自動產生一個控制信號去啟動相關保護電路，以避免系統中由于工作電壓不正常而產生的誤動作或者系統部件的損壞。 MC3423和MC3523是實現過壓檢測的專用芯片。 2MC3423/MC3523簡介 MC3423/MC3523一般和晶閘管（以下簡稱SCR）配合使用，構成一個過壓保護電路（以下簡稱OVP）。OVP用于保護被監視的電路，避免由于過壓或穩壓器故障而造成損壞。當系統發生過壓時，過壓檢測器觸發SCR導通，以短路系統的電源，這樣迫使電源進入電流限定狀態或通過燒斷保險絲來斷開系統的供電。 保護電壓的閾值可通過外接的分壓電阻決定。為避免被監視的電壓由于噪聲而導致OVP的誤動作，引起保護動作的最小持續時間可通過外接電容調整。 3MC3423/MC3523的基本結構及引腳說明 MC3423和MC3523的結構框圖如圖1所示。它主要由兩個比較器、一個內部基準電壓發生器、一個恒流源電路和驅動三極管組成。Vcc（腳1）和VEE（腳7）是芯片供電電壓輸入腳。檢測1（腳2）是第一個比較器的反相輸入端外引腳，一般通過分壓電阻接被監視電壓。檢測2（腳3）是第二個比較器的同相輸入端外引腳，該腳一般與電流源輸出腳（腳4）相連。腳3也可以通過分壓電阻接被監視電壓。遠程作用輸入（腳5）是第二個比較器的強制作用腳，當該腳的電壓（相對于腳7）大于1?4V時，將強制第二比較器輸出高電位。腳6用于過壓指示，它是三極管集電極開路輸出腳，使用時應外接負載電阻。腳8是過壓發生時的驅動輸出腳。當過壓被檢測到后，通過腳8可觸發外接SCR的導通，該腳采用三極管射極跟隨輸出方式。第一個比較器的同相輸入端和第二個比較器的反相輸入端都與內部基準電壓（約為2.6V）相連。 MC3423/MC3523引腳圖如圖2所示。 4MC3423/MC3523在微處理器中的應用 圖3為供電電壓大于4.5V，小于36V時的OVP實現方法。 圖4為供電電壓大于36V時的OVP實現方法。 由圖3、圖4可知，比較器1的閾值電壓Uth（即OVP的陷井電壓）由電阻R1和R2決定。 當被監視的電壓（以下簡稱供電電壓）大于陷井電壓時，導致MC3423/MC3523的腳3有電流輸出,從而引起晶閘管導通,晶閘管導通后，會使具有限流保護功能的電源進入限流保護狀態。如果電源不具有限流保護功能,那么當晶閘管導通后，通過燒斷保險絲來切斷電源。MC3423/MC3523輸出的電流大小可通過電阻RG調整。RG的作用是防止MC3423/MC3523損壞，RG的選擇與加于MC3423/MC3523芯片的電壓（Vcc）有關，其值不應小于圖5所給出的最小值。 圖3中的開關S1用于復位SCR，否則必須斷開供電電壓才能復位SCR。圖3、圖4所示的OVP電路從檢測到過壓發生至腳8驅動輸出要有1?0μs（典型值）的延遲。如果想要加快驅動輸出的速度，可將腳3接到腳2，腳4懸空不用，也就是用第二個比較器直接檢測（監視）供電電壓。這時延遲時間將縮短到0.5μs。 5結語 MC3423/MC3523可能被用于具有很大噪音的環境中，為了防止噪聲引起誤動作（通常，這種噪聲不致于損壞系統的元器件），可通過在腳3與腳4的連接點對腳1接一電容來提高的抗干擾能力。其工作原理是這樣的：當供電壓超過陷井電壓值期間，腳4輸出電流，該電流對電容充電，當電容上的電壓超過2?6V時，因為腳3與腳4直接相連，故第二個比較器輸出為高，使腳8產生驅動輸出。因為腳4是恒流輸出，故電容的充電速率是恒定的，其上電壓上升與充電時間成正比，從而消除了干擾可能帶來的有害影響。電容的放電速率比充電速率快10倍，這是由芯片內部電路決定的。 |
