传统上，监控ic已用于监测欠压故障(UV)的电压轨。当供电轨低于设定的阈值时，系统使用复位输出信号复位到微控制器，以防止不稳定行为或灾难性故障。

最近的监控ic被设计用于监测轨道的欠压故障和过压故障(OV)，从而将轨道限制在允许的窗口阈值内，如图1所示。很难确定输入端的哪个事件导致系统复位，因为只有一个专用的复位输出响应欠压和过压故障。

本应用说明讨论了以下配置:

• OV/UV检测电路采用MAX16132和led

• OV/UV检测电路采用锁存LED状态

• OV/UV检测电路使用SR锁存器锁存LED

使用led的UV/OV检测电路

对于专注于先进驾驶辅助系统(ADAS)的汽车应用，监测OV故障非常重要，因为过电压会损坏微控制器并使其不可靠。车辆的OV故障事件可能由于各种不同的暂态情况而发生。在这些事件中，主要焦点是保存微控制器并在发生故障时激活冗余电路。

图2显示了一个简单的应用电路，使用蓝色和红色led显示欠压和过压。一旦检测到过压事件，电路就会禁用故障稳压器。

在图2中，单通道监控IC MAX16132监测In (V(In))处的3.3V，输入容差设置为±7%。+7%容限设置为输入过压阈值为3.531V，-7%容限设置为输入欠压阈值为3.069V。MAX9648是一个非常低的迟滞比较器，具有非反相输入，连接到5V轨道和RESET之间的电阻分压器网络。在OV和UV事件期间，电阻分压器设置的参考电压等于标称监测电压(V(MON))，该电压与3.3V的V(IN)相同。同样的电阻梯作为复位引脚的上拉。用下式计算R1和R2的值:

在无故障情况下，V(RESET)与V(DD)相同，但在任何故障情况下，根据RESET吸收电流，V(RESET)最高可达0.3V。MAX16132的最大RESET吸收电流为20mA。

在本例中，V(DD) = 5V, V(REF) = 3.3V。R1 = 4.24K欧姆，选择R2 = 10K欧姆， V(RESET) = 0.3V。这限制了进入RESET引脚的电流为330欧姆A。

在图2中，逻辑A是MAX9648的开漏输出，逻辑B是MAX16132 (RESET)的开漏输出。

增加一个V(REF) IC稳定

图2所示的解决方案是具有稳定5V导轨(VDD)的系统的经济高效解决方案。如果5V轨有噪声，请使用MAX6037来获得稳定的VREF电压，如图3所示。MAX6037是一个低功耗，固定，可调的参考输出。MAX16132的输入是5V的导轨，MAX6037的输出参考电压在1.184V到5V之间变化。图3显示了MAX6037被用作比较器MAX9648的VREF。

UV和OV故障案例

在图3中，A是比较器MAX9648的输出，B是MAX16132的RESET输出。Y1和Y2是输入A和B的逻辑输出。Y1表示为有源低电平A和B的数字或，Y2表示为A和B的数字或。

Y1 = active-low A + B

Y2 = a + b

案例1:紫外线故障

当3.3V监控电压轨(V(MON))降至欠压阈值3.069V以下时，RESET判定逻辑B为低电平。当比较器的输出驱动输入A到高电平时，它驱动Q1接通。蓝色LED通过将电流注入RESET亮起，从而指示在IN处的欠压事件。

当3.3V轨(V(MON))高于欠压阈值时，RESET复位，将逻辑B拉高。只要3.3V轨(V(MON))在窗口阈值内，RESET具有高阻抗，无论晶体管的状态如何，都不能吸收电流。

案例2:OV故障

当3.3V轨(V(MON))超过3.531V过压阈值时，由于IN过压事件导致RESET断言，从而驱动逻辑B低电平。然而，比较器的输出驱动输入A低。如表1所示，当输入A和B处于逻辑低电平时，Q2导通。由于RESET为低电平，红色LED通过将电流注入RESET亮起，这表明在IN处有过压事件。在OV故障期间，使用逻辑Y2 (FET Q2的源)并关闭LDO(或DC-DC控制器)以保存剩余系统或提醒微控制器发生OV事件。

保持均匀的LED亮度

图2中使用的英飞凌 的IRF7307由同一个封装中的一个fet (Q1)和一个fet (Q2)组成。为了使LED发光均匀，需要调整R1和R2以补偿pet的高R(DSON)。MAX16132的复位输出低电压(VOL)最大为0.3V，取决于I(SINK)电流。MAX16132的I(SINKMAX)为20mA。应用下式计算R3和R4的合适值:

I(下沉)= I(上拉)+I(发光)

V(LED)取决于所选LED，最高可达1V。根据ISINK电流的不同，V(RESET)可以高达0.3V。I(LEDMAX)是通过LED的最大允许电流。选择I(LEDMAX) = 10mA和R(DSON) = 5欧姆得到R3 = 365欧姆。图4显示了VMON的变化以及不同LED电压随时间的相应行为。欠压故障时，蓝色LED灯亮;过压故障时，红色LED灯亮。

用MAX16054锁存LED状态

使用MAX16132和LED的检测电路具有成本效益，但如果故障不持续很长时间，LED会迅速关闭而不通知。为了缓解这个问题，使用MAX16054 IC，这是一个带有脱扣器和内置锁存器的按钮开/关控制器。一旦VMON越过标称电压窗口，MAX16054可以锁存故障事件。对于OV或UV事件，其中一个相应的led在MAX16054脱光周期后打开，并保持在相同的状态，直到MAX16054 CLR被拉低。MAX16054即使在电路故障清除后也可以帮助调试问题。

图5所示电路在发生故障时支持逻辑输出Y1和Y2的锁存。Y1或Y2从高逻辑切换到低逻辑，触发MAX16054 IC打开LED。用户可以按下CLR按钮关闭LED，清除故障。故障条件必须至少持续MAX16054的脱扣时间，才能锁存LED，通常为50ms。

图6显示，当VMON越过过电压阈值(由橙色区域表示)时，信号Y2断言。当Y2穿过MAX16054的脱波周期时，MAX16054 (OV锁存器)锁存输出高电平。按CLR按钮即可清除故障。

使用SR锁存器锁存LED状态

要在较短的故障条件下锁存输出，请将MAX16054 IC替换为SR锁存。如图7所示，电容C1和C2在上电条件下提供有效的逻辑。当故障发生时，SR锁存器将输出设为高电平并打开LED。要清除故障，必须按下按钮。

结论

汽车环境中的任何敏感系统都可以通过使用LED和监控IC(如MAX16132)或使用IC或SR锁存器的锁存LED状态的OV/UV检测电路来保护免受不必要的瞬变，意外过压和欠压电路以及短路的影响。这些解决方案利用欠压和过压故障的单独指示器。对于任何系统级调试，系统中的先前故障可以通过使用MAX16054或SR锁存器锁存LED来存储。