原標(biāo)題：欠壓保護(hù)電路基本工作原理

欠壓保護(hù)電路（Under-Voltage Protection, UVP）的核心功能是在電源電壓低于安全閾值時(shí)，自動(dòng)切斷輸出或觸發(fā)保護(hù)機(jī)制，防止設(shè)備因電壓不足而損壞或誤動(dòng)作。其工作原理基于電壓比較和邏輯控制，具體過(guò)程如下：

一、工作原理

1. 電壓采樣

• 電阻分壓網(wǎng)絡(luò)：將輸入電壓按比例分壓，生成與輸入電壓成比例的采樣電壓。

• 濾波處理：通過(guò)電容濾除采樣電壓中的高頻噪聲，確保檢測(cè)精度。

2. 電壓比較

• 采樣電壓 > 基準(zhǔn)電壓：輸出高電平（正常狀態(tài)）。

• 采樣電壓 < 基準(zhǔn)電壓：輸出低電平（欠壓狀態(tài)）。

• 基準(zhǔn)電壓源：提供穩(wěn)定的參考電壓（如1.2V、2.5V等）。

• 比較器：將采樣電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較：

3. 延遲與去抖動(dòng)

• RC延遲電路：防止電壓瞬態(tài)波動(dòng)（如負(fù)載突變）導(dǎo)致誤觸發(fā)。

• 作用：僅當(dāng)電壓低于閾值持續(xù)一定時(shí)間（如50ms）后，才觸發(fā)保護(hù)。

4. 執(zhí)行保護(hù)

• 切斷電源輸出（如關(guān)閉開(kāi)關(guān)電源）。

• 觸發(fā)系統(tǒng)復(fù)位（如微控制器復(fù)位）。

• 發(fā)出報(bào)警信號(hào)（如LED指示燈或蜂鳴器）。

• 邏輯控制：根據(jù)比較器輸出信號(hào)，控制MOSFET、繼電器或復(fù)位電路。

• 保護(hù)動(dòng)作：

二、關(guān)鍵組成部分

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景

1. 電源管理芯片

• 如TPS53355、LM2596等，內(nèi)置UVP功能，防止電源電壓不足時(shí)芯片損壞。

2. 電池供電系統(tǒng)

• 防止電池過(guò)放導(dǎo)致設(shè)備損壞，如手機(jī)、筆記本電腦。

3. 工業(yè)控制系統(tǒng)

• 確保關(guān)鍵設(shè)備在電壓異常時(shí)安全關(guān)閉，避免誤動(dòng)作。

4. 汽車電子

• 防止汽車啟動(dòng)時(shí)電壓驟降導(dǎo)致電子模塊損壞。

四、設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 閾值選擇

• 根據(jù)設(shè)備需求設(shè)定閾值，如電池供電系統(tǒng)常設(shè)為3.0V-3.3V。

2. 延遲時(shí)間

• 避免瞬態(tài)電壓波動(dòng)誤觸發(fā)，延遲時(shí)間通常為幾十毫秒至幾百毫秒。

3. 功耗優(yōu)化

• 采用低功耗比較器和分壓電阻，減少待機(jī)功耗。

4. 溫度補(bǔ)償

• 考慮溫度對(duì)基準(zhǔn)電壓的影響，確保閾值穩(wěn)定。

五、示例：TPS53355的UVP功能

• 閾值電壓：

• 開(kāi)啟閾值：約1.2V（內(nèi)部基準(zhǔn)電壓）。

• 關(guān)閉閾值：低于開(kāi)啟閾值時(shí)觸發(fā)保護(hù)。

• 工作原理：

• 當(dāng)輸入電壓低于1.2V時(shí)，TPS53355關(guān)閉輸出，防止芯片損壞。

• 電壓恢復(fù)后，芯片自動(dòng)重啟。

六、總結(jié)

欠壓保護(hù)電路通過(guò)電壓采樣、比較和邏輯控制，確保設(shè)備在電壓異常時(shí)安全關(guān)閉，避免損壞。設(shè)計(jì)時(shí)需關(guān)注閾值選擇、延遲時(shí)間和功耗優(yōu)化，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。