ROHM BD48xxx和BD49xxx系列:高精度低功耗电压检测IC的卓越之选
一、引言
在电子电路设计中,电压检测是确保系统稳定运行的关键环节。ROHM推出的BD48xxx和BD49xxx系列电压检测IC,以其高精度、低功耗等特性,为工程师们提供了出色的解决方案。本文将深入剖析这一系列IC的特点、参数、应用电路及注意事项,帮助工程师更好地理解和应用该产品。
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二、产品概述
ROHM的BD48xxx和BD49xxx系列是高精度、低电流的电压检测IC系列。其中,BD48xxx系列采用N沟道开漏输出,BD49xxx系列采用CMOS输出。该系列可提供从2.3V到6.0V,以0.1V为增量的特定检测电压。
(一)关键规格
- 检测电压:2.3V至6.0V(典型值),以0.1V为步长。
- 高精度检测电压:±1.0%,确保了检测的准确性。
- 超低电流消耗:典型值为0.9μA,有效降低了功耗。
- 工作温度范围:-40°C至+105°C,适应各种恶劣环境。
(二)封装形式
提供多种封装形式,包括SSOP5(2.90mm x 2.80mm x 1.25mm)、SSOP3(2.92mm x 2.80mm x 1.25mm)和VSOF5(1.60 mm x 1.60mm x 0.60mm),满足不同的设计需求。
三、产品特性
- 高精度检测:能够精确检测电压,误差控制在±1.0%以内,为系统提供可靠的电压监测。
- 超低电流消耗:典型电流消耗仅为0.9μA,大大降低了功耗,延长了电池供电设备的使用寿命。
- 两种输出类型:N沟道开漏输出和CMOS输出可供选择,增加了设计的灵活性。
- 宽工作温度范围:-40°C至+105°C的工作温度范围,适用于各种工业和汽车应用。
- 小型低高度封装:多种小型封装形式,节省了电路板空间,适合紧凑设计。
四、引脚说明
不同封装形式的引脚功能有所不同,以下为主要封装的引脚说明:
(一)SSOP5
| PIN No. | Symbol | Function |
|---|---|---|
| 1 | VOUT | 复位输出 |
| 2 | VDD | 电源电压 |
| 3 | GND | 接地 |
| 4 | N.C. | 未连接端子 |
| 5 | N.C. | 未连接端子 |
(二)VSOF5
| PIN No. | Symbol | Function |
|---|---|---|
| 1 | VOUT | 复位输出 |
| 2 | SUB | 基板(需连接到GND) |
| 3 | N.C. | 未连接端子 |
| 4 | GND | 接地 |
| 5 | VDD | 电源电压 |
(三)SSOP3
| SSOP3 - 1 | SSOP3 - 2 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| PIN No. | Symbol | Function | PIN No. | Symbol | Function |
| 1 | GND | 接地 | 1 | VOUT | 复位输出 |
| 2 | VOUT | 复位输出 | 2 | VDD | 电源电压 |
| 3 | VDD | 电源电压 | 3 | GND | 接地 |
五、绝对最大额定值和电气特性
(一)绝对最大额定值
| 参数 | 符号 | 限制 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 电源电压 | VDD - GND | -0.3至+10 | V |
| 输出电压(N沟道开漏输出/CMOS输出) | VOUT | GND - 0.3至VDD + 0.3 / GND - 0.3至+10 | V |
| 输出电流 | Io | 70 | mA |
| 功率耗散(不同封装) | Pd | SSOP5:540mW;SSOP3:700mW;VSOF5:210mW | mW |
| 工作温度 | Topr | -40至+105 | °C |
| 环境存储温度 | Tstg | -55至+125 | °C |
(二)电气特性
电气特性包括检测电压、输出延迟时间、电路电流等参数,在不同温度和条件下有相应的数值范围。例如,检测电压在不同温度下有一定的波动范围,以VDET = 2.5V为例,在Ta = +25°C时,检测电压为2.475 - 2.525V;在Ta = -40°C至85°C时,为2.418 - 2.584V。
这些电气特性对电路设计有着重要的影响。例如,检测电压的精度和温度特性会影响到系统对电压变化的响应准确性;输出延迟时间则关系到电路在电压变化时的响应速度。工程师在设计电路时,需要根据具体的应用场景,合理选择检测电压和输出类型,并考虑这些电气特性对电路性能的影响。
六、典型应用电路
(一)常见电源检测复位电路
- CASE1:当微控制器的电源(VDD2)与复位检测IC的电源(VDD1)不同时,可使用开漏输出类型(BD48xxx)的器件,并连接负载电阻RL。
- CASE2:当微控制器的电源(VDD1)与复位检测IC的电源相同时,可使用CMOS输出类型(BD49xxx)的器件,或在输出和VDD1之间连接上拉电阻的开漏器件。当在VOUT引脚连接用于噪声滤波的电容CL时,需考虑输出电压的上升和下降波形。
(二)两种检测电压OR连接复位微控制器的电路
在系统中使用多个独立电源时,可将开漏输出类型(BD48xxx系列)通过上拉电阻连接到微控制器的输入,实现多个检测电压的OR连接,以复位微控制器。
(三)电阻分压电源的电路应用
在IC的电源来自电阻分压电路的应用中,输出电平切换时可能会产生浪涌电流,导致电路出现振荡。当输出从“低”切换到“高”时,浪涌电流会使VDD电源电压下降,当VDD电压低于检测电压时,输出又会切换到“低”,如此反复,造成振荡。
在设计这些典型应用电路时,我们需要综合考虑各种因素,如电源类型、负载特性、噪声滤波等。同时,要根据实际应用场景对电路进行合理的调整和优化,以确保电路的稳定性和可靠性。大家在实际设计中有没有遇到过类似的电路振荡问题呢?又是如何解决的呢?
解决电压检测IC浪涌电流问题的方法
在电阻分压电源的电路应用中,浪涌电流会导致电路出现振荡等问题,影响电压检测IC的正常工作。为了抑制浪涌电流,我们可以采用以下方法。
在电源电路中串接一个功率型NTC热敏电阻,是抑制开机浪涌电流保护电子设备免遭破坏的最为简便而有效的措施。功率型NTC热敏电阻具有负温度系数,其阻值随着温度的升高而呈非线性的下降。在开机瞬间,它能有效抑制浪涌电流;完成浪涌电流抑制作用后,由于通过其电流的持续作用,功率型热敏电阻的阻值将下降到一个非常小的程度,它消耗的功率可以忽略不计,不会对正常的工作电流造成影响。
功率型NTC热敏电阻器的选用需要遵循一定原则:
- 电阻器的最大工作电流要大于实际电源回路的工作电流。
- 功率型电阻器的标称电阻值R≥1.414*E/Im(式中E为线路电压,Im为浪涌电流)。对于转换电源、逆变电源、开关电源、UPS电源,Im=100倍工作电流;对于灯丝、加热器等回路,Im=30倍工作电流。
- B值越大,残余电阻越小,工作时温升越小。
- 一般来说,时间常数与耗散系数的乘积越大,则表示电阻器的热容量越大,电阻器抑制浪涌电流的能力也越强。
大家在实际设计中,有没有尝试过使用NTC热敏电阻来抑制浪涌电流呢?效果如何呢?欢迎在评论区分享你的经验。
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