UNITRODE UC1903/UC2903/UC3903：四電源和線路監(jiān)測器的卓越之選

在電子設(shè)計領(lǐng)域，電源和線路的監(jiān)測至關(guān)重要，它關(guān)系到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。今天，我要為大家介紹 UNITRODE 公司的 UC1903/UC2903/UC3903 系列四電源和線路監(jiān)測器，這三款芯片在電源監(jiān)測方面有著出色的表現(xiàn)。

文件下載：UC3903J.pdf

芯片特性亮點

多電壓監(jiān)測

該系列芯片能夠監(jiān)測多達四個獨立的電源電壓水平，滿足復(fù)雜電路系統(tǒng)對多電源監(jiān)測的需求。同時，其內(nèi)部的反相器可以用于感應(yīng)負(fù)電源電壓，為設(shè)計帶來了更多的靈活性。

故障預(yù)警功能

線路/開關(guān)感測輸入能提供早期電源故障警告，讓工程師可以提前采取措施，避免系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障。

可編程閾值

具有可編程的欠壓和過壓故障閾值，并帶有比例滯后功能。以精密的 2.5V 參考電壓為中心，通過窗口調(diào)整電路，可以輕松設(shè)置故障閾值，并且輸入滯后會隨窗口寬度縮放，確保精確、無干擾的操作。

多功能輸出

三個高電流（>30mA）的開集電極輸出分別指示過壓、欠壓和電源正常狀態(tài)。這些輸出在相應(yīng)的故障條件下會做出響應(yīng)，并且可以通過用戶定義的延遲時間來調(diào)整響應(yīng)速度。

啟動保護

輸入電源欠壓感測和啟動鎖存功能可以消除啟動期間的錯誤故障警報，確保系統(tǒng)在啟動過程中的穩(wěn)定性。

寬電壓范圍和低功耗

芯片可以在 8 - 40V 的電源電壓下工作，典型待機電流僅為 7mA，具有良好的節(jié)能性能。

芯片電氣特性

電源相關(guān)特性

• 輸入電源電流：無故障時為 7 - 9mA（UC1903/UC2903）或 7 - 11mA（UC3903）；出現(xiàn)欠壓、過壓和線路故障時，電流會增加到 10 - 15mA（UC1903/UC2903）或 10 - 18mA（UC3903）。
• 電源欠壓故障輸出使能閾值：在 5.5 - 8.0V 之間。
• 最小供電使能電壓：為 3.0 - 4.0V。

  參考電壓特性

• 輸出電壓：在 25°C 時為 2.485 - 2.515V（UC1903/UC2903）或 2.470 - 2.530V（UC3903），在過溫情況下，范圍為 2.465 - 2.535V。
• 負(fù)載調(diào)整率：在負(fù)載電流從 0 到 10mA 變化時，為 1 - 15mV。
• 線路調(diào)整率：當(dāng)電源電壓在 8 到 40V 之間變化時，為 1 - 8mV。
• 短路電流：在 25°C 時為 40mA。

  故障閾值特性

• 過壓和欠壓閾值調(diào)整：與窗口調(diào)整引腳（Pin 4）的電壓有關(guān)，偏移量在 0.230 - 0.270V/V 之間。
• 過壓和欠壓閾值滯后：在 0.5V ≤ VPIN 4 ≤ 2.5V 時，為 10 - 30mV/V。
• 過壓和欠壓閾值電源靈敏度：電源電壓在 8V 到 40V 變化時，為 0.002 - 0.02%/V。

  其他特性

• 調(diào)整引腳輸入偏置電流：在 0.5V ≤ VPIN 4 ≤ 2.5V 時，為 ±1 - ±12μA/V。
• 線路感測閾值：輸入從高到低變化時，為 1.9 - 2.1V。
• 線路感測閾值滯后：為 100 - 250mV。
• 感測輸入偏置電流：在不同輸入電壓下，為 -6 - 6μA。
• 過壓和欠壓故障延遲：充電電流為 60μA，閾值電壓為 1.8V，閾值滯后為 250mV，延遲時間為 20 - 50ms/μF。
• 故障輸出特性：最大電流在 VOUT = 2V 時為 30 - 70mA，飽和電壓在 IOUT = 12mA 時為 0.25 - 0.40V，泄漏電流在 VOUT = 40V 時為 3 - 25μA。
• Sense 4 反相器特性：輸入失調(diào)電壓為 2 - 10mV，輸入偏置電流為 0.1 - 4μA，開環(huán)增益為 65 - 80dB，電源抑制比為 65 - 100dB，單位增益頻率為 1MHz，壓擺率為 0.4V/μs，短路電流在 25°C 時為 40mA。
• 通用運算放大器特性：輸入失調(diào)電壓為 1 - 8mV，輸入偏置電壓為 0.1 - 4μA，輸入失調(diào)電流為 0.01 - 1.0μA，開環(huán)增益為 65 - 120dB，共模抑制比為 65 - 100dB，電源抑制比為 65 - 100dB，單位增益頻率為 1MHz，壓擺率為 0.4V/μs，短路電流在 25°C 時為 40mA。

芯片工作與應(yīng)用信息

設(shè)置故障窗口

UC1903 的故障閾值是通過在芯片的 2.5V 參考電壓上創(chuàng)建正負(fù)偏移來生成的。故障窗口以 2.5V 為中心，其大小等于所施加的偏移量。窗口調(diào)整引腳（Pin 4）上的電壓決定了偏移量的大小。當(dāng)所有感測輸入都在故障窗口內(nèi)時，為無故障狀態(tài)；當(dāng)感測輸入超出故障窗口時，相應(yīng)的滯后控制信號會起作用，使故障閾值發(fā)生變化，滯后量始終為窗口大小的 8%。

獨立縮放故障窗口

在許多應(yīng)用中，可能需要監(jiān)測不同的電源電壓或電壓水平，并使用不同的故障窗口。通過使用參考輸出和外部電阻分壓器，UC1903 可以輕松實現(xiàn)對任何感測輸入的故障窗口進行獨立縮放。

感應(yīng)負(fù)電壓水平

UC1903 有一個專門的反相器與 Sense 4 輸入相連，可以用于感應(yīng)負(fù)電壓水平。通過將反相器的反相輸入（Pin 5）拉高，Sense 4 輸入可以處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，此時可以像其他感測輸入一樣用于感應(yīng)正電壓水平。

使用線路/開關(guān)感測輸出

線路/開關(guān)感測輸入可用于早期檢測線路、開關(guān)或其他電源的故障。當(dāng)線路/開關(guān)感測輸入從高于 2.0V 降至低于 2.0V 時，POWER OK 輸出會指示故障（低電平有效）。該比較器具有約 175mV 的滯后，需要線路/開關(guān)輸入達到 2.175V 才能使 POWER OK 輸出恢復(fù)正常。

過壓和欠壓比較器保持精確閾值

即使多個感測輸入同時越過故障閾值，(overline{OV}) 和 (overline{UV}) 比較器的結(jié)構(gòu)也能確保準(zhǔn)確的故障閾值。未使用的感測輸入可以連接到 2.5V 參考電壓或其他已使用的感測輸入。輸入鉗位電路可以防止極端欠壓和過壓條件導(dǎo)致故障比較器輸出反轉(zhuǎn)。

啟動鎖存和電源欠壓感測實現(xiàn)可預(yù)測的上電

UC1903 的電源欠壓感測和啟動鎖存電路可以防止在啟動或低輸入電源條件下出現(xiàn)故障指示。當(dāng)輸入電源電壓低于電源欠壓閾值時，過壓和欠壓故障輸出被禁用，POWER OK 輸出為低電平。直到輸入電源下降到約 3.0V 以下，所有開集電極輸出才會關(guān)閉。當(dāng)輸入電源上升到正常工作水平（8 - 40V）且所有感測輸入都高于欠壓閾值時，欠壓故障輸出才會恢復(fù)正常響應(yīng)。

總的來說，UNITRODE 的 UC1903/UC2903/UC3903 系列四電源和線路監(jiān)測器是一款功能強大、性能可靠的芯片，適用于各種需要電源監(jiān)測的應(yīng)用場景。大家在實際設(shè)計中是否遇到過類似芯片的使用問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。