深入解析onsemi NCP300和NCP301系列電壓檢測(cè)器

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，電壓檢測(cè)與控制是確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。onsemi的NCP300和NCP301系列電壓檢測(cè)器，作為第二代超低電流電壓檢測(cè)解決方案，為便攜式微處理器系統(tǒng)等提供了可靠的電壓監(jiān)控與復(fù)位控制功能。下面我們就來詳細(xì)了解一下這一系列產(chǎn)品。

文件下載：NCP300-D.PDF

產(chǎn)品概述

NCP300和NCP301系列是專為便攜式微處理器系統(tǒng)設(shè)計(jì)的超低電流電壓檢測(cè)器，在延長(zhǎng)電池壽命方面表現(xiàn)出色。它們具備高精度欠壓檢測(cè)功能，帶有遲滯特性，可有效防止系統(tǒng)在比較器閾值附近出現(xiàn)不穩(wěn)定的復(fù)位操作。

產(chǎn)品系列特點(diǎn)

• 輸出類型豐富：NCP300系列提供互補(bǔ)輸出，有高電平有效和低電平有效的復(fù)位輸出可選；NCP301系列則采用漏極開路N溝道輸出，同樣具備高電平有效和低電平有效的復(fù)位輸出。
• 低靜態(tài)電流：典型靜態(tài)電流僅為0.5μA，大大降低了系統(tǒng)功耗，延長(zhǎng)了電池使用時(shí)間。
• 高精度欠壓閾值：欠壓閾值精度達(dá)到2.0%，確保了對(duì)電壓變化的精確檢測(cè)。
• 寬工作電壓范圍：工作電壓范圍為0.8V至10V，能適應(yīng)多種不同的電源環(huán)境。
• 溫度范圍廣：除0.9V至1.1V電壓選項(xiàng)外，可在 -40°C至 +125°C的溫度范圍內(nèi)正常工作。
• 汽車級(jí)應(yīng)用支持：帶有NCV前綴的產(chǎn)品適用于汽車及其他有特殊要求的應(yīng)用，符合AEC - Q100標(biāo)準(zhǔn)，具備PPAP能力。
• 環(huán)保設(shè)計(jì)：產(chǎn)品無鉛且符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，符合環(huán)保要求。

產(chǎn)品參數(shù)與性能

最大額定值

該系列產(chǎn)品的最大額定值規(guī)定了其正常工作的極限條件，包括輸入電源電壓、輸出電壓、輸出電流、熱阻、最大結(jié)溫等參數(shù)。例如，輸入電源電壓（Pin 2）最大為12V，輸出電壓（Pin 1，N - 通道漏極開路，NCP301）范圍為 -0.3V至Vin + 0.3V等。超過這些額定值可能會(huì)損壞設(shè)備，影響其功能和可靠性。

電氣特性

電氣特性詳細(xì)描述了產(chǎn)品在不同條件下的性能表現(xiàn)，包括檢測(cè)閾值、遲滯、電源電流、復(fù)位輸出電流、傳播延遲等參數(shù)。以NCP300/1 - 1.8為例，在25°C時(shí)，檢測(cè)閾值（Pin 2，Vin下降）為1.746V至1.854V，檢測(cè)閾值遲滯（Pin 2，Vin上升）為0.054V至0.126V等。這些參數(shù)為工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)提供了重要的參考依據(jù)。

工作原理與應(yīng)用

工作原理

NCP300和NCP301系列電壓檢測(cè)器通過比較輸入電壓與預(yù)設(shè)的檢測(cè)閾值來判斷是否需要進(jìn)行復(fù)位操作。當(dāng)輸入電壓高于上限閾值（VDET +）時(shí)，復(fù)位輸出處于相應(yīng)的高或低狀態(tài)；當(dāng)輸入電壓低于下限閾值（VDET -）時(shí)，復(fù)位輸出狀態(tài)發(fā)生改變。內(nèi)置的遲滯特性可以避免在閾值附近出現(xiàn)頻繁的復(fù)位操作，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

典型應(yīng)用

• 微處理器復(fù)位控制：在微處理器系統(tǒng)中，確保在電源異常時(shí)及時(shí)復(fù)位，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
• 低電池檢測(cè)：檢測(cè)電池電壓，當(dāng)電池電量不足時(shí)發(fā)出提示信號(hào)。
• 電源故障指示：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電源狀態(tài)，在電源出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)通知系統(tǒng)。
• 電池備份檢測(cè)：檢測(cè)備用電池的狀態(tài)，確保在主電源故障時(shí)備用電池能夠正常工作。

應(yīng)用電路設(shè)計(jì)

VCC瞬態(tài)抑制

該系列產(chǎn)品在電源上電、掉電和電壓驟降等情況下能提供準(zhǔn)確的VCC監(jiān)測(cè)和復(fù)位時(shí)序，并能抑制電源線上的負(fù)尖峰干擾。通過在NCP30x的VCC引腳附近添加電容，可以進(jìn)一步提高瞬態(tài)抗干擾能力。

電壓選項(xiàng)選擇

在選擇NCP30X系列的電壓選項(xiàng)時(shí)，需要考慮三個(gè)主要因素：VDET + _max（NCP30X設(shè)備輸入電壓上升時(shí)的最大檢測(cè)閾值電壓）、Vin_min（電源的最小輸出電壓）和VCC_min（受NCP30X保護(hù)設(shè)備的最小電源電壓規(guī)格）。通過簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算，可以確定合適的電壓選項(xiàng)，確保系統(tǒng)的正常啟動(dòng)和穩(wěn)定運(yùn)行。

傳播延遲變化

為了避免傳播延遲顯著增加，輸入電壓（VCC的最小值）必須比VDET +（VDET - + 遲滯）高出至少100mV。傳播延遲對(duì)溫度敏感，在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮溫度因素的影響。

應(yīng)用電路示例

文檔中給出了多種應(yīng)用電路示例，包括微處理器復(fù)位電路、電池充電指示器、窗口電壓檢測(cè)器、雙電源欠壓監(jiān)控、帶額外遲滯的微處理器復(fù)位電路、簡(jiǎn)單時(shí)鐘振蕩器、微控制器系統(tǒng)負(fù)載傳感和LED條形圖電壓監(jiān)測(cè)器等。這些電路為工程師提供了實(shí)際應(yīng)用的參考，幫助他們根據(jù)具體需求設(shè)計(jì)出合適的電路。

訂購(gòu)信息

文檔提供了詳細(xì)的訂購(gòu)信息，包括不同型號(hào)的閾值電壓、輸出類型、復(fù)位方式、標(biāo)記、封裝和運(yùn)輸信息等。需要注意的是，部分設(shè)備已停產(chǎn)，在選擇時(shí)應(yīng)參考文檔中的相關(guān)說明，并聯(lián)系onsemi代表獲取最新信息。

總結(jié)

onsemi的NCP300和NCP301系列電壓檢測(cè)器以其超低電流、高精度、寬工作電壓范圍和豐富的輸出類型等特點(diǎn)，為電子工程師在設(shè)計(jì)便攜式微處理器系統(tǒng)和其他需要精確電壓監(jiān)測(cè)的應(yīng)用中提供了可靠的解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體需求選擇合適的電壓選項(xiàng)和應(yīng)用電路，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。你在使用這些電壓檢測(cè)器時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。