电压监控器是监控ic，用于监控电压轨的过压或欠压故障。当系统因电流消耗过大而导致电源电压低于设定的阈值时，监控IC断言标志输出以关闭系统的输入电源。MAX16143就是这种单通道监控电路的一个例子，它可以监控输入容差设置内的电源电压。

这些监控ic在过电场景下不上报故障。然而，对于便携式应用，报告过功率/能量故障并断言微控制器的输出以防止损坏其余电路是非常重要的。由电源监控IC (MAX34417)和监控IC (MAX16143)组成的电路提供了欠压、过压和过电情况的报告解决方案。本应用说明的以下部分将通过两个示例详细解释该电路。

图1是这类应用程序的顶层框图。电阻R(SENSE)是一个电流感应元件。IN+和IN-引脚之间的差分电压转化为系统的负载电流。MAX34417根据IN引脚的电压变化和通过感测电阻的差分电压变化计算电池在一段时间内的平均功率。电源数据可以通过I(2)C接口读取。

监控IC (MAX16143)监控电源电压，该电压取决于式1中所示的感测电阻上的降。在过功率情况下，R(SENSE)上的电压降增加，因此MAX16143的输入电压下降。一旦该电压达到欠压阈值，MAX16143就断言其复位引脚，该引脚连接到系统的标志引脚。这个标志输出是一个超载场景的指示。

该系统可以通过监控MAX34417器件的标志输出和功率注册数据来区分欠压和过压情况。在欠压情况下，该标志显示，但监控通道的功率寄存器显示的是标称功率电平。然而，在过载场景中，不仅标志断言，而且功率注册数据要么高于饱和功率水平，要么处于饱和功率水平。

上位机输入电压可按式1计算:

V(sup) = V(bat) -(r (sense) × i (in))

这里，V(BAT) = 12V, I(IN) = 1A, R(SENSE) = 100mO。由式可知，V(SUP) = 11.9V。

本例中的监控IC MAX16143的输入容差设置为标称电压上下1%。在这种情况下，标称电压为12V。因此，输入过压阈值设为12.019V(高于标称电压1%)，输入欠压过流阈值设为11.781V(低于标称电压1%)，如图2所示。

电流检测电阻R(sense)帮助监控IC检测过功率情况。

例如，如果I(IN) = 2.5A，则通过感测电阻的压降将为2.5A × 100mO = 250mV, V(SUP)变为12 - 250mV = 11.75V。由于管理器的供电电压已低于设定的阈值，复位信号(标志输出)被断言。

当电流开始返回其标称范围时，V(SUP)高于11.781V，故障状态解除。

下面是另一个V(BAT) = 3.3V的例子:

根据公式1，如果I(IN) = 1A, R(SENSE) = 100mO，则检测电阻两端的压降为1A × 100mO = 100mV, V(SUP)变为3.3V - 100mV = 3.2V。

如果MAX16143的输入容差设置为1%，则输入过压阈值设置为3.232V，输入欠压阈值设置为3.168V。

当出现过功率情况时，例如I(IN) = 2A，则R(SENSE)上的压降为2A × 100mO = 200mV, V(SUP)变为3.3V - 200mV = 3.1V。由于管理器的供电电压已低于设定的阈值，复位信号(标志输出)被断言。

结论

本应用说明提供了一种在任何电子系统中检测超功率场景的解决方案。设计人员可以使用这些方法或示例来设计具有可变负载电流的系统，该系统需要过压，欠压或过压场景的指示器输出。