压检测器MC3423/MC3523在微处理器中的应用
舒畅1，林猛2，林占江3
(1广东工业大学，广东 广州510643）
(2水利部松辽水利委员会，吉林 长春130021）
(3吉林大学，吉林 长春130026）
摘 要 ： 介 绍 了 过 压 检 测 器 MC3423/MC3523的 性 能 及 其 在 过 压 检 测 电 路 中 的 典 型 应 用 。
关 键 词 ： 检 测 器 ； 过 压 保 护 ； 应 用
1 引 言
随 着 微 电 子 技 术 的 发 展 ， 半 导 体 器 件 的 集 成 度 不 断 提 高 。 功 能 越 来 越 完 善 的 微 处 理 器 除 了 片 内 必 须 具 有 的 CPU、 ROM、 RAM、 定 时 计 数 器 、 中 断 系 统 外 ， 还 扩 展 到 A/D、 D/A、 DMA控 制 器 、 锁 相 环 、 字 符 发 生 器 、 正 弦 波 发 生 器 等 。
对 于 NMOS工 艺 的 微 处 理 器 工 作 电 压 一 般 为 4.～ 5.5 V， 采 用 CMOS工 艺 的 微 处 理 器 工 作 电 压 范 围 扩 展 至 3～ 6 V。
在 以 微 处 理 器 （ MPU） 或 单 片 机 （ MCU） 为 基 础 的 系 统 中 ， 一 般 要 求 在 电 源 电 压 高 于 某 一 规 定 值 时 ， 便 会 自 动 产 生 一 个 控 制 信 号 去 启 动 相 关 保 护 电 路 ， 以 避 免 系 统 中 由 于 工 作 电 压 不 正 常 而 产 生 的 误 动 作 或 者 系 统 部 件 的 损 坏 。
MC3423和 MC3523是 实 现 过 压 检 测 的 专 用 芯 片 。
2 MC3423/MC3523简 介
MC3423/MC3523一 般 和 晶 闸 管 （ 以 下 简 称 SCR） 配 合 使 用 ， 构 成 一 个 过 压 保 护 电 路 （ 以 下 简 称 OVP） 。 OVP用 于 保 护 被 监 视 的 电 路 ， 避 免 由 于 过 压 或 稳 压 器 故 障 而 造 成 损 坏 。 当 系 统 发 生 过 压 时 ， 过 压 检 测 器 触 发 SCR导 通 ， 以 短 路 系 统 的 电 源 ， 这 样 迫 使 电 源 进 入 电 流 限 定 状 态 或 通 过 烧 断 保 险 丝 来 断 开 系 统 的 供 电 。
保 护 电 压 的 阈 值 可 通 过 外 接 的 分 压 电 阻 决 定 。 为 避 免 被 监 视 的 电 压 由 于 噪 声 而 导 致 OVP的 误 动 作 ， 引 起 保 护 动 作 的 最 小 持 续 时 间 可 通 过 外 接 电 容 调 整 。
3 MC3423/MC3523的 基 本 结 构 及 引 脚 说 明
MC3423和 MC3523的 结 构 框 图 如 图 1所 示 。 它 主 要 由 两 个 比 较 器 、 一 个 内 部 基 准 电 压 发 生 器 、 一 个 恒 流 源 电 路 和 驱 动 三 极 管 组 成 。 Vcc（ 脚 1） 和 VEE（ 脚 7） 是 芯 片 供 电 电 压 输 入 脚 。 检 测 1（ 脚 2） 是 第 一 个 比 较 器 的 反 相 输 入 端 外 引 脚 ， 一 般 通 过 分 压 电 阻 接 被 监 视 电 压 。 检 测 2（ 脚 3） 是 第 二 个 比 较 器 的 同 相 输 入 端 外 引 脚 ， 该 脚 一 般 与 电 流 源 输 出 脚 （ 脚 4） 相 连 。 脚 3也 可 以 通 过 分 压 电 阻 接 被 监 视 电 压 。 远 程 作 用 输 入 （ 脚 5） 是 第 二 个 比 较 器 的 强 制 作 用 脚 ， 当 该 脚 的 电 压 （ 相 对 于 脚 7） 大 于 1 4 V时 ， 将 强 制 第 二 比 较 器 输 出 高 电 位 。 脚 6用 于 过 压 指 示 ， 它 是 三 极 管 集 电 极 开 路 输 出 脚 ， 使 用 时 应 外 接 负 载 电 阻 。 脚 8是 过 压 发 生 时 的 驱 动 输 出 脚 。 当 过 压 被 检 测 到 后 ， 通 过 脚 8可 触 发外 接 SCR的 导 通 ， 该 脚 采 用 三 极 管 射 极 跟 随 输 出 方 式 。 第 一 个 比 较 器 的 同 相 输 入 端 和 第 二 个 比 较 器 的 反 相 输 入 端 都 与 内 部 基 准 电 压 （ 约 为 2. 6V） 相 连 。
MC3423/MC3523引 脚 图 如 图 2所 示 。
4 MC3423/MC3523在 微 处 理 器 中 的 应 用
图 3为 供 电 电 压 大 于 4. 5 V， 小 于 36 V时 的 OVP实 现 方 法 。
图 4为 供 电 电 压 大 于 36 V时 的 OVP实 现 方 法 。
由 图 3、 图 4可 知 ， 比 较 器 1的 阈 值 电 压 Uth（ 即 OVP的 陷 井 电 压 ） 由 电 阻 R1和 R2决 定 。
当 被 监 视 的 电 压 （ 以 下 简 称 供 电 电 压 ） 大 于 陷 井 电 压 时 ， 导 致 MC3423/MC3523的 脚 3有 电 流 输 出 ， 从 而 引 起 晶 闸 管 导 通 ， 晶 闸 管 导 通 后 ， 会 使 具 有 限 流 保 护 功 能 的 电 源 进 入 限 流 保 护 状 态 。 如 果 电 源 不 具 有 限 流 保 护 功 能 ， 那 么 当 晶 闸 管 导 通 后 ， 通 过 烧 断 保 险 丝 来 切 断 电 源 。 MC3423/MC3523输 出 的 电 流 大 小 可 通 过 电 阻 RG调 整 。 RG的 作 用 是 防 止 MC3423/MC3523损 坏 ， RG的 选 择 与 加 于 MC3423/MC3523芯 片 的 电 压 （ Vcc） 有 关 ， 其 值 不 应 小 于 图 5所 给 出 的 最 小 值 。
图 3中 的 开 关 S1用 于 复 位 SCR， 否 则 必 须 断 开 供 电 电 压 才 能 复 位 SCR。 图 3、 图 4所 示 的 OVP电 路 从 检 测 到 过 压 发 生 至 脚 8驱 动 输 出 要 有 1 0 μ s（ 典 型 值 ） 的 延 迟 。 如 果 想 要 加 快 驱 动 输 出 的 速 度 ， 可 将 脚 3接 到 脚 2， 脚 4悬 空 不 用 ， 也 就 是 用 第 二 个 比 较 器 直 接 检 测 （ 监 视 ） 供 电 电 压 。 这 时 延 迟 时 间 将 缩 短 到 0. 5 μ s。
5 结 语
MC3423/MC3523可 能 被 用 于 具 有 很 大 噪 音 的 环 境 中 ， 为 了 防 止 噪 声 引 起 误 动 作 （ 通 常 ， 这 种 噪 声 不 致 于 损 坏 系 统 的 元 器 件 ） ， 可 通 过 在 脚 3与 脚 4的 连 接 点 对 脚 1接 一 电 容 来 提 高 的 抗 干 扰 能 力 。 其 工 作 原 理 是 这 样 的 ： 当 供 电 压 超 过 陷 井 电 压 值 期 间 ， 脚 4输 出 电 流 ， 该 电 流 对 电 容 充 电 ， 当 电 容 上 的 电 压 超 过 2 6 V时 ， 因 为 脚 3与 脚 4直 接 相 连 ， 故 第 二 个 比 较 器 输 出 为 高 ， 使 脚 8产 生 驱 动 输 出 。 因 为 脚 4是 恒 流 输 出 ， 故 电 容 的 充 电 速 率 是 恒 定 的 ， 其 上 电 压 上 升 与 充 电 时 间 成 正 比 ， 从 而 消 除 了 干 扰 可 能 带 来 的 有 害 影 响 。 电 容 的 放 电 速 率 比 充 电 速 率 快 10倍 ， 这 是 由 芯 片 内 部 电 路 决 定 的 。
本文关键字：检测器 经验交流，电工技术 - 经验交流
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