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MAX6652系统监视器结合电压监测和温度传感

来源:analog 发布时间:2023-09-05

摘要: MAX6652温度传感器将电压和过温监测集成到单个集成电路中。该器件具有8位数字转换器(ADC),用于监测具有可编程阈值水平的四个窗口电压,以及用于监测过温条件的温度传感器。如果检测到故障情况,alert条输出可用于中断微控制器。该设备通过2线接口进行通信。

MAX6652是一款带有2线数字接口的系统监控芯片。它自动监测系统温度和四个电压,每隔300毫秒(最大)用一个8位数字转换器(ADC)测量一次。温度和电压测量值连续与可编程阈值进行比较:电压的上限和下限阈值以及温度的单个过温阈值。当温度过高或电压超出允许的范围时,就会产生一个中断,通知系统控制器存在问题。

电压监视器输入的灵敏度已按比例缩放,以便12V, 5V, 3.3V和2.5V的输入将产生192的ADC输出代码(或满量程的3/4)。当被监测的电压与这些标称值相同时,很容易设置报警阈值,例如高于标称电压水平5%和低于标称电压水平5%。

只要选择了正确的检测阈值,MAX6652还可用于监测与标称值明显不同的输入电压。下面的几个例子将说明这是如何实现的。

例1:标称大小写。

V(cc) = 5v;监控电压为12V、5V、3.3V、2.5V。


在这个例子中,如果每个电压都在标称值并且ADC没有错误,那么ADC将为每个输入产生192的输出代码。更准确地说,标称输入电压是代码从191到192变化的阈值。因此,当我们计算理想代码时,我们总是四舍五入到最接近的整数值。对于高于或低于标称输入电压5%的报警,我们有(舍入到最接近的整数值):

最高限= 192 × 1.05 = 201

下限= 192 × 0.95 = 182

ADC的总未调整误差为满量程(最大值)的1%或2.56 lsb,因此在选择电压限值时要考虑这一潜在误差。


图1所示、例1电路所有输入电压均为标称值

表1、MAX6652监控电源标称电压的输出码及±5%限值
监控电压MAX6652输入标称输出码-5%的限制+ 5%的限制
1212 v(中)192182201
5V (CC) (5 V  )192182201
3.33.3 v(中)192182201
2.52.5 v(中)192182201

例2:V(CC) = 3.3V。

监控电压为12V、5V、3.3V、2.5V。


这个例子类似于第一个例子,除了MAX6652工作在3.3V电源而不是标称的5V电源。测量3.3V电源很简单。首先计算在V(CC)引脚处对应3.3V的代码(舍入到最接近的整数值):

192 × 3.3v / 5v = 126

然后计算高和低限制的代码,再次四舍五入到最接近的整数值。对于3.3V标称电源电压上下5%的告警,我们有:

最高限= 192 × 3.3V/5V × 1.05 = 133

下限= 192 × 3.3V/5V × 0.95 = 120

在本例中,监控5V更加困难。5V不能直接应用到3.3V(IN)输入,因为3.3V输入的最大输入电压为4.383V。如图2所示,电阻分压器对5V电源进行衰减,以便在3.3V(in)输入处进行测量。使用39k欧姆和20k欧姆电阻,在分压器上施加5V会在3.3V(in)引脚处产生电压:

V(IN) = 5V × 39k欧姆/59k欧姆 = 3.305V

这将产生一个等于192的代码,因此±5%的阈值位于182和201。

12V和2.5V输入的限制与第一个示例相同。


图2、例2电路与例1相同,但MAX6652工作于3.3V电源,这需要衰减5V电源,以便可以在3.3V(IN)输入处监视它

表2、MAX6652的输出代码和±5%限制,监控标称电源电压,但MAX6652的供电电压为3.3V
监控电压MAX6652输入标称输出码-5%的限制+ 5%的限制
1212 v(中)192182201
53.3 v (减)192182201
3.3V (CC) (5 V  )126120133
2.52.5 v(中)192182201

例3:低压系统。

V(cc) = 3.3v;监控电压为5V、3.3V、2.5V、1.8V。


3.3V电源电压可以监控,如例2所示。

12V(IN)引脚可用于监控5V电源。对该输入加5V,输出代码如下:

192 × 5/12 = 80

对于高于或低于5V标称电源电压5%的告警,我们有:

高限= 192 × 5V/12V × 1.05 = 84

下限= 192 × 5V/12V × 0.95 = 76

3.3V(IN)引脚将用于监测1.8V电源电压。将1.8V应用于该输入,输出代码(向下舍入)如下:

192 × 1.8/3.3 = 104

对于高于或低于1.8V标称电源电压5%的报警,我们有(向下舍入):

最高限= 192 × 1.8V/3.3V × 1.05 = 109

下限= 192 × 1.8V/3.3V × 0.95 = 99

2.5V输入限制与前两个示例相同。


图3、例3电路该电路用于低压系统中对5V、3.3V、2.5V、1.8V进行监控。MAX6652的工作电源为3.3V。12V(IN)输入监控5V电源,3.3V(IN)输入监控1.8V电源

表3、MAX6652低压系统输出码和±5%限值,可监控5V、3.3V、2.5V和1.8V
监控电压MAX6652输入标称输出码-5%的限制+ 5%的限制
512 v(中)807684
3.3V (CC) (5 V  )126120133
2.52.5 v(中)192182201
1.83.3 v(中)10499109

例4:交变低压系统。

V(cc) = 3.3v;监控电压为5V、3.3V、2.5V、1.8V。


这是示例3的替代方案。在本例中,1.8 v电源监控在2.5V(In)输入,而不是3.3V(In)输入,2.5V电源监控在3.3V(In)输入。这提高了1.8V电源的测量分辨率,而使2.5V电源的分辨率相对于示例3略差。

3.3V电源电压监控如例2和3所示。

例3中12V(IN)引脚监控5V电源。

3.3V(IN)引脚将用于监测2.5V电源电压。将2.5V加到这个输入上,输出代码(向下舍入)如下:

192 × 2.5/3.3 = 145

对于高于或低于2.5V标称电源电压5%的报警,我们有(向下舍入):

最高限= 192 × 2.5V/3.3V × 1.05 = 152

下限= 192 × 2.5V/3.3V × 0.95 = 138

2.5V(IN)引脚将用于监测1.8V电源电压。将1.8V应用于该输入,输出代码(向下舍入)如下:

192 × 1.8/2.5 = 138

对于高于或低于2.5V标称电源电压5%的报警,我们有(向下舍入):

最高限= 192 × 1.8/2.5 × 1.05 = 145

下限= 192 × 1.8/2.5 × 0.95 = 131


图4、例4电路该电路是例3中低压电路的替代方案。监测电压仍然是5V, 3.3V, 2.5V和1.8V,但是3.3V(IN)和2.5V(IN)引脚的输入被交换,以便在测量1.8V电源时提供更好的分辨率

表4、MAX6652在交变低压系统下的输出编码和±5%限值,可监控5V、3.3V、2.5V和1.8V
监控电压MAX6652输入标称输出码-5%的限制+ 5%的限制
512 v(中)807684
3.3V (CC) (5 V  )126120133
2.53.3 v(中)145138152
1.82.5 v(中)138131145

请注意,1.8V输入电压产生更大的ADC代码,从而产生更高的分辨率测量。



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