NESY067 November 2024
監(jiān)控電壓的方法有很多。此外，您選擇監(jiān)控的電壓也會有所不同。在任何工業(yè)應(yīng)用中，您可能需要監(jiān)控高達(dá) 48V 或低至 0.8V 的電壓，以因應(yīng)過電壓或欠電壓情況。幸好有監(jiān)控系統(tǒng)中重要電壓軌的有效方法，可實(shí)現(xiàn)任何功能安全設(shè)計(jì)的幾個(gè)層面。透過準(zhǔn)確的電壓監(jiān)控，協(xié)助您知悉何時(shí)應(yīng)完全關(guān)閉系統(tǒng)、重設(shè) MCU ，或是進(jìn)行其他系統(tǒng)層級選擇以達(dá)到安全狀態(tài)。若不持續(xù)監(jiān)控安全相關(guān)電壓軌，系統(tǒng)將無法在發(fā)生潛在危險(xiǎn)情況時(shí)採取行動(dòng)。
可使用離散式零組件設(shè)計(jì)電壓監(jiān)控電路的方法，但在著重功能安全的系統(tǒng)中，若將電壓監(jiān)控功能整合至單一的子系統(tǒng)電路，判斷診斷範(fàn)圍就會變得更加容易。因此電壓監(jiān)控器 IC 對功能安全特別有幫助，其中包含閾值準(zhǔn)確度、靜態(tài)電流、重設(shè)時(shí)間延遲、鎖存能力、電壓磁滯、輸出類型和 BIST 的不同組合。
表 4 列出部分電壓監(jiān)控器參數(shù)和功能。
| 參數(shù)或特點(diǎn) | 說明 |
|---|---|
| 閾值準(zhǔn)確度 | 額定臨界電壓周圍的準(zhǔn)確度百分比。 |
| 最大輸入電壓 | 裝置可監(jiān)控的最大電壓。 |
| 靜態(tài)電流 | 閒置時(shí)設(shè)備消耗的電流量。 |
| 重設(shè)延遲時(shí)間 | 裝置在不再發(fā)生故障時(shí)解除故障狀態(tài)所需的時(shí)間量。 |
| 電壓磁滯 | 閾值與解除有效閾值之間的差異。如果監(jiān)控的電壓振盪，此參數(shù)有助於防止誤報(bào)。 |
| 輸出拓?fù)?/td> | 電壓監(jiān)控器的輸出接腳 (開汲極或推拉式)，採用低電位作動(dòng)或高電位作動(dòng)格式。 |
| 閂鎖 | 發(fā)生故障後，代表故障的接腳會維持宣告狀態(tài)，直到監(jiān)控器 IC 收到清除邏輯的訊號為止。 |
| BIST | 執(zhí)行內(nèi)部裝置診斷以檢查內(nèi)部故障。 |
電壓監(jiān)控器 IC 會監(jiān)控電壓；一旦電壓進(jìn)入欠電壓或過電壓狀態(tài)，電壓監(jiān)控器便可通知 MCU，切換電源開關(guān)或驅(qū)動(dòng)閘極。電壓監(jiān)控器可偵測電源供應(yīng)器已變更，並快速安全有效地?cái)嚅_電源供應(yīng)器。同時(shí)監(jiān)控欠電壓和過電壓的監(jiān)控器也稱為窗型監(jiān)控器。您執(zhí)行的電壓監(jiān)控類型也會影響功能安全等級。
表 5 會列出這些等級。
| 電壓監(jiān)控類型 | 潛在診斷範(fàn)圍或安全故障分?jǐn)?shù) |
|---|---|
| 過電壓 | 60% |
| 窗型 (過電壓與欠電壓) | 90% 至 99% |
設(shè)計(jì)安全電路時(shí)，請務(wù)必考慮診斷範(fàn)圍等級。此外，使用電壓監(jiān)控器 IC 可減少必要電路元件的數(shù)量，進(jìn)而簡化設(shè)計(jì)。