雙路微功率低電壓電源管理芯片MIC2777

摘要：MIC2777芯片是Micrel公司生產(chǎn)的雙路電源管理器，它內(nèi)含固定和可調(diào)等兩個(gè)欠壓探測(cè)器，并具有10個(gè)出廠預(yù)設(shè)門限值，可輸出高、低兩路電平復(fù)位輸出信號(hào)，同時(shí)MIC2777還具有手工復(fù)位和接通電源復(fù)位能力，可在欠壓情況下對(duì)兩路獨(dú)立的供電系統(tǒng)進(jìn)行管理。文章介紹了MIC2777的特點(diǎn)、功能和參數(shù)，給出了它的實(shí)際應(yīng)用電路。

關(guān)鍵詞：電源管理器 欠壓 復(fù)位 MIC2777

1 概述

Micrel公司的MIC2777雙路電源管理具有手工復(fù)位和接通電源復(fù)位的能力，可用來(lái)對(duì)欠壓情況下的兩路獨(dú)立供電系統(tǒng)進(jìn)行管理。它包括兩個(gè)欠壓探測(cè)器，其中一個(gè)是固定的，而另一個(gè)則可根據(jù)用戶的具體使用進(jìn)行調(diào)整。固定的欠壓探測(cè)器可用來(lái)將VDD與一個(gè)固定的門限相比較。此器件具有十個(gè)出廠預(yù)設(shè)門限值，門限精度為1.5%。用戶可調(diào)端口的輸入范圍為0.3V～VDD（絕對(duì)值、最大值）。MIC2777具有高、低兩路電平的復(fù)位輸出信號(hào)。在接通電源和VDD或輸入電壓低于相應(yīng)的參考電壓時(shí)，它所產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)脈沖寬度不小于140ms。且在VDD和輸入電壓升至門限邊界后會(huì)有一段持續(xù)時(shí)間。因此可以通過(guò)降低輸入電壓來(lái)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。另外，為防止噪聲抖動(dòng)，電路中還加入了延遲時(shí)間。此器件具有極低的電流消耗，其典型供電電流為3.5μA。

MIC2777可廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、PDAs手提電腦、嵌入式控制器、電源系統(tǒng)、無(wú)線/蜂窩系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)硬件和處理器、ASIC、FPGA的核心以及I/O的電壓管理系統(tǒng)等。

2 MIC2777的引腳排列及功能

MIC2777采用IttyBitty TM 5腳SOT-23-5型封裝。圖1是MC2777電源管理芯片的引腳分布圖。其引腳的功能如下：

RST，RST（腳1、3）：復(fù)位信號(hào)輸出端口。當(dāng)VDD和VIN低于相應(yīng)的門限電壓時(shí)會(huì)觸發(fā)復(fù)位信號(hào)。在VDD和VIN升至門限邊界時(shí)，復(fù)位信號(hào)會(huì)持續(xù)tRST的時(shí)間。圖2所示是MIC2777的工作時(shí)序圖。

在接通電源時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位脈沖。MIC2777用于管理微控制器和微處理器的集成電路電源系統(tǒng)時(shí)，可以將MIC2777的復(fù)位信號(hào)輸出連接到微控制器或微處理器的復(fù)位輸入，以使微處理器在接通電源和欠壓情況下能夠正確復(fù)位。

GND（腳2）：接地腳。

IN（腳4）：欠壓探測(cè)器輸入腳。使用時(shí)可以將IN管腳的電壓VIN與內(nèi)部的300mV參考電壓VREF相比較。如果VIN低于VREF，則會(huì)觸發(fā)一個(gè)復(fù)位信號(hào)。通常可以使用分壓電阻來(lái)管理輸入電壓，這樣可以在被管理電壓低于所需值時(shí)使VIN低于VREF以產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)同時(shí)，為了防止噪聲干擾，電路中還加入了滯后電壓。

VDD（腳5）：電源輸入腳。需要說(shuō)明的是：VDD腳既是電源輸入端，也是輸入電壓管理端。將該腳電壓與內(nèi)部參考電壓進(jìn)行連接的比較可用來(lái)確定是否產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生的數(shù)值門限是廠家預(yù)設(shè)的，其標(biāo)準(zhǔn)的電壓門限值如表1所列。當(dāng)VDD低于此點(diǎn)時(shí)會(huì)觸發(fā)復(fù)位信號(hào)。

表1 標(biāo)準(zhǔn)的電壓門限選項(xiàng)

MIC2777除了具自動(dòng)管理功能外，還可以通過(guò)外部邏輯電平或一個(gè)手動(dòng)開關(guān)來(lái)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。如果在IN管腳與地之間接一個(gè)按鈕開關(guān)，那么，當(dāng)按下開關(guān)時(shí)IN管腳依與地面短路了。假設(shè)在開關(guān)釋放時(shí)，VDD和VIN位于其容許范圍之內(nèi)，那么復(fù)位信號(hào)可保證脈沖寬度不小于140ms。

3 MIC2777的主要電氣性能

MIC2777的主要極限參數(shù)如下：

●電源（VDD）：-0.3V～+7V；

●輸入電壓（VIN）：-0.3V～+7V；

●RST，（RST）電流：20mA；

●儲(chǔ)存溫度（Ts）：-60℃～+150℃；

●ESD值：1.5kV；

下面是MIC2777的正常工作參數(shù)值：

●電源（VDD）：+1.5V～+5.5V；

●輸入電壓（VIN）：-0.3V～+6.0V；

●環(huán)境溫度范圍：-40℃～+85℃；

●封裝熱阻：256℃/W。

4 MIC2777的應(yīng)用

圖3所示是MIC2777的一個(gè)典型應(yīng)用電路。圖中，IN腳的電壓門限值可由下式來(lái)進(jìn)行計(jì)算：

VTH=VREF(R1+R2)

其中，VREF=0.300V。

為了求解上式中的兩個(gè)電阻的阻抗值，可以將它們的和設(shè)定為一個(gè)給定的值，即R1+R2=RTOTAL。1MΩ的RTOTAL通常是一個(gè)可以接受的選擇值，因?yàn)樵?MΩ的電阻值可以將靜態(tài)電流保持在一個(gè)可以接受的水平，而不會(huì)因?yàn)檩斎肫饕鹑魏螠y(cè)量誤差。由于該阻抗值越大，輸入偏流所引起的容許誤差依越大。因此，RTOTAL的最大值應(yīng)不超過(guò)3MΩ。

利用上述準(zhǔn)則即可在給定門限VTH的情況下，利用下面的式子來(lái)求得電路中R1和R2的值。

R2=RTOTALVREF/VTH

R1=RTOTAL-R2

另外，還應(yīng)當(dāng)注意，R1和R2的選擇還必須符合1.0V的核心電壓VCORE，以確保核心電壓足夠大時(shí)MC2777能夠正常操作。而核心電壓亦應(yīng)按下式來(lái)進(jìn)行原則設(shè)定：

VCORE≥（1.0V-5%）=0.950V

但是，由于一些阻抗精度以及設(shè)備參考電壓的變化等不確定因素而可能使門限電壓的設(shè)定值略微低于此值。由于MIC2777的輸入?yún)⒖茧妷篤REF的容許變化量為±1.5%。因此在對(duì)阻抗的選擇方面亦要符合它們自己的容許值。假如阻抗精度為1%。那么在選定阻抗值后即可求出由于輸入偏流引起的最差情況下的誤差分布。而如果根據(jù)相應(yīng)的R1+R2的最大值的指導(dǎo)準(zhǔn)則來(lái)確定該值的話，那么，由于MIC2777的輸入偏流非常低，其誤差分布也將很小。

需要說(shuō)明的是：如果在實(shí)際應(yīng)用中希望電路在VDD1.2V時(shí)使RST具有正確的輸出，那么，可以在MIS2777的RST輸出端連接一個(gè)上拉（下位）電阻。通常該電阻阻值可選擇為100kΩ。