Was ist ein Spannungsdetektor-IC?
Spannungsdetektor-ICs sind Halbleiterbausteine, die die Versorgungsspannung überwachen und ein Reset-Signal an den Mikrocontroller liefern.
Wenn eine Spannung unterhalb des normalen Betriebsspannungsbereichs an den Mikrocontroller angelegt wird, kann dieser nicht entsprechend den Anforderungen des Steuerprogramms arbeiten. Dies kann zur Zerstörung interner Daten führen, wodurch das elektronische Gerät nicht mehr wie ursprünglich erwartet funktioniert, was zu einer fatalen Situation führen kann.
Der Zweck der Verwendung eines Spannungsdetektor-ICs besteht darin, einen solchen anormalen Betrieb des Mikrocontroller-Programms zu verhindern.
Anwendungen von Spannungsdetektor-ICs
Spannungsdetektor-ICs werden verwendet, indem die an den Mikrocontroller angelegte Versorgungsspannung überwacht und das Ausgangssignal des Reset-ICs mit dem Reset-Eingangssignal-Pin des Mikrocontrollers verbunden wird.
Mikrocontroller werden in Informationsgeräten wie PCs, Smartphones und Tablet-Terminals, allgemeinen Haushaltsgeräten wie Kühlschränken, Klimaanlagen und Waschmaschinen, AV-Geräten wie Fernsehern, BD-Recordern und Audiogeräten, Kraftfahrzeuge wie Autos und Motorrädern, Bürogeräten wie Druckern und Scannern, Messinstrumenten und verschiedenen Testgeräten usw. eingesetzt. Spannungsdetektor-ICs werden ebenfalls in vielen Arten von Geräten eingebaut, einschließlich professioneller Geräte wie Messgeräte und verschiedene Arten von Testgeräten.
Funktionsweise von Spannungsdetektor-ICs
Im Allgemeinen bestehen ICs aus drei Pins: einem Versorgungsspannungs-Pin (VDD), einem GND-Pin und einem Reset-Signal-Ausgangs-Pin (OUT), der verwendet wird, indem die an den Mikrocontroller angelegte Versorgungsspannung mit dem VDD-Pin des ICs verbunden wird und der OUT-Pin des ICs mit dem Reset-Pin (RESET) des Mikrocontrollers verbunden wird.
Der IC verfügt über eine Spannungserkennungsfunktion, und wenn die Eingangsspannung an VDD unter eine vorgegebene Spannung fällt, wird der Mikrocontroller zurückgesetzt, um einen stabilen Systembetrieb zu gewährleisten.
Auswahl eines Spannungsdetektor-ICs
Spannungsdetektor-ICs setzen den Mikrocontroller zurück, wenn die Spannung an VDD niedriger als die Erkennungsspannung ist, und geben den Reset an den Mikrocontroller zurück, wenn die Spannung an VDD höher als die Erkennungsspannung ist. Es ist wichtig, einen IC zu wählen, der dem Spannungsbereich des zu verwendenden Mikrocontrollers entspricht.
Typen von Spannungsdetektor-ICs
1. Ausgangstyp
Es gibt zwei Ausgangstypen für den OUT-Pin von Spannungsdetektor-ICs: den Nch-Open-Drain-Typ und den CMOS-Typ.Für den Nch-Open-Drain-Typ ist ein externer Pull-up-Widerstand für den OUT-Pin erforderlich, für den CMOS-Typ ist jedoch kein externer Pull-up-Widerstand erforderlich.
Beim Nch-Open-Drain-Typ können andere Elemente als der Mikrocontroller angeschlossen werden, aber beim CMOC-Typ müssen IC und Mikrocontroller eins-zu-eins verbunden werden.
2. Mit WDT (Watch Dog Timer) ausgestatteter Typ
Neben Produkten, die lediglich eine bestimmte Spannung erkennen und einen System-Reset auslösen, gibt es auch Typen mit einem eingebauten WDT (Watch Dog Timer), der das Mikrocontroller-Programm überwacht, um sicherzustellen, dass es nicht durchdreht oder stehen bleibt.
Der eingebaute WDT überwacht nicht nur die Spannung und löst einen System-Reset aus, sondern löst auch einen Reset des Mikrocontrollers aus, wenn der Mikrocontroller anormal arbeitet.
Die WDT-Funktion wird verwendet, indem der WDT-Signalausgang des Mikrocontrollers mit dem Reset-IC verbunden wird. Das vom Mikrocontroller ausgegebene WDT-Signal ist ein Impulssignal mit einer konstanten Frequenz, wenn der Mikrocontroller normal arbeitet. Wenn jedoch der Mikrocontroller instabil wird, hat das WDT-Signal keine konstante Frequenz mehr.
Der Reset-IC überwacht die Frequenz des WDT-Signals und setzt den Mikrocontroller zurück, wenn die Frequenz abnormal ist.
3. Typen mit eingebautem Verzögerungstimer
Einige Typen haben einen eingebauten Verzögerungstimer. Diese Funktion gibt den Reset an den Mikrocontroller nach Ablauf einer bestimmten Zeit frei. Auch bei starken Spannungsschwankungen kann der Reset stabil ausgelöst werden.