MAX6884/MAX6885：高度可配置的電源監控芯片

在電子系統設計中，電源監控是確保系統穩定運行的關鍵環節。今日要為大家介紹兩款出色的電源監控芯片——MAX6884和MAX6885，它們是EEPROM可編程的六通道電源監控電路，具備高度可配置性，能滿足多種復雜的電源監控需求。

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產品概述

MAX6884/MAX6885可監控六個電壓檢測輸入、一個輔助輸入和一個看門狗輸入，并擁有三個可編程輸出，適用于高度可配置的電源監控應用。手動復位和裕量禁用輸入進一步增強了其靈活性。這兩款芯片采用5mm x 5mm x 0.8mm的20引腳薄型QFN封裝，工作溫度范圍為 -40°C至 +85°C，廣泛應用于電信、網絡系統、服務器、基站、存儲設備等領域。

主要特性

1. 可配置輸入電壓檢測器：六個可配置的輸入電壓檢測器，閾值可編程范圍為0.5V至3.05V（以10mV為增量）或1V至5.8V（以20mV為增量），支持主欠壓和次欠壓/過壓閾值設置。
2. 可編程輸出：三個可編程輸出（RESET、UV/OV、WDO），可配置為開漏或弱上拉輸出，輸出邏輯為低電平有效，定時延遲范圍為25μs至1600ms。
3. 裕量禁用和手動復位控制：提供裕量禁用和手動復位控制功能，方便進行系統測試和復位操作。
4. 內部參考或外部參考輸入：內部1.25V參考電壓或外部參考輸入，10位內部ADC可對輸入電壓檢測器、VCC和輔助輸入進行采樣。
5. 用戶EEPROM：512位用戶EEPROM，耐久性為100,000次擦除/寫入周期，數據保留時間為10年。
6. 串行接口：SMBus/I2C兼容的串行配置/通信接口，閾值精度為±1%。

電氣特性

工作電壓與電流

• 工作電壓范圍為2.7V至5.8V，確保設備在該電壓范圍內能完全正常工作。
• 電源電流在不同條件下有所不同，例如在VIN1 = 5.8V，IN2 - IN6 = GND且無負載時，典型值為0.9mA，最大值為1.2mA；寫入配置寄存器或EEPROM且無負載時，典型值為1.1mA，最大值為1.5mA。

閾值特性

• 閾值范圍可根據不同的增量進行設置，如20mV、10mV和3.3mV增量，并且在不同溫度和電壓條件下具有一定的閾值精度，例如在TA = +25°C至 +85°C，VIN_ = 2.5V至5.8V（20mV增量）時，閾值精度為 -1%至 +1%。
• 閾值遲滯為0.3% VTH，閾值溫度系數為10ppm/°C，閾值差分非線性為 -1至 +1 LSB。

輸入輸出特性

• 輸入阻抗在VIN < IN1 - IN4的最高值且VIN < VCC時，典型值為200kΩ，最小值為130kΩ，最大值為300kΩ。
• 輸入泄漏電流在IN_高阻抗時，范圍為 -150nA至 +150nA。
• 輸出低電平在ISINK = 4mA且輸出有效時，最大值為0.4V；輸出開漏泄漏電流在輸出高阻抗時，范圍為 -1μA至 +1μA；輸出上拉電阻在VRESET、VUV/OV、VWDO = 2V時，典型值為10kΩ，最小值為6.6kΩ，最大值為15.0kΩ。

引腳功能

電源相關引腳

• VCC：內部電源電壓，需使用1μF陶瓷電容盡可能靠近器件旁路到GND，為內部電路供電。
• DBP：內部數字電源電壓，同樣使用1μF陶瓷電容旁路到GND，為EEPROM存儲器、內部邏輯電路和可編程輸出供電。

輸入引腳

• IN1 - IN6：電壓檢測輸入，每個輸入可設置兩個閾值（欠壓和欠壓/過壓），閾值可編程范圍為0.5V至3.05V（10mV增量）、1V至5.8V（20mV增量）或0.1667V至1.0167V（3.3mV增量）。
• AUXIN（僅MAX6884）：輔助輸入，內部10位ADC可對其輸入電壓進行轉換，輸入電壓范圍可達1.25V，不影響可編程輸出。
• MR：手動復位輸入，可編程使RESET和/或UV/OV在MR有效時置位。
• MARGIN：裕量輸入，當MARGIN為低電平時，可使可編程輸出保持現有狀態，用于系統級測試。
• REFIN（僅MAX6884）：參考電壓輸入，可選擇內部或外部參考電壓，外部參考電壓范圍為1.225V至1.275V。

輸出引腳

• RESET：復位輸出，可配置為開漏或弱上拉，低電平有效，可根據多種條件置位。
• UV/OV：欠壓/過壓輸出，同樣可配置為開漏或弱上拉，低電平有效，依賴于多個輸入條件。
• WDO：看門狗定時器輸出，可配置為開漏或弱上拉，低電平有效，當看門狗定時器超時未收到有效信號時置位。

功能原理

電壓檢測與閾值設置

每個電壓檢測輸入都有可編程的主欠壓和次欠壓/過壓閾值。通過設置相應的寄存器，可以實現不同范圍和增量的閾值設置。例如，要設置1V至5.8V范圍（20mV增量）的閾值，可通過編程相關寄存器位來實現。

ADC功能（僅MAX6884）

內部10位ADC通過多路復用器每200ms自動對IN1 - IN6、AUXIN和VCC的電壓進行轉換，并將數據存儲在相應的寄存器中。ADC對可編程輸出無影響，但其數據可通過串行接口讀取。

看門狗定時器

看門狗定時器用于監控微處理器的軟件執行情況，當微處理器出現故障或陷入無限循環時，可通過WDO輸出進行復位操作。看門狗定時器具有獨立的初始和正常超時周期，范圍為6.25ms至102.4s，可通過編程相關寄存器進行設置。

可編程輸出配置

RESET、UV/OV和WDO輸出可根據不同的輸入條件和配置進行置位或復位。例如，RESET可依賴于MR、UV/OV、WDO或任何可編程的主電壓檢測輸入；UV/OV可依賴于MR、RESET或任何可編程的次電壓檢測輸入。每個輸出都可配置為開漏或弱上拉，并且有可編程的定時延遲。

配置與使用

電源供應

MAX6884/MAX6885可從電壓檢測輸入IN1 - IN4或外部提供的VCC獲取電源。通過虛擬二極管或方案選擇供電輸入，內部滯后確保在多個輸入電壓相近時，最初供電的輸入繼續為設備供電。外部供電時，VCC必須比IN - IN4的任何電壓高至少200mV，并且要先將VCC上電。

寄存器配置

設備的配置通過配置寄存器和EEPROM實現。配置寄存器可在設備上電后通過串行接口直接修改，修改后立即生效，但斷電后數據丟失。EEPROM用于存儲非易失性配置信息，上電時數據會從EEPROM加載到配置寄存器。可通過寫字節、塊寫等協議對寄存器和EEPROM進行操作。

軟件重啟

軟件重啟可在不循環電源的情況下將EEPROM配置恢復到易失性寄存器。使用發送字節命令（數據字節為C4h）可啟動軟件重啟，重啟后同樣有2.5ms（最大）的上電延遲。

串行接口通信

MAX6884/MAX6885采用I2C/SMBus兼容的2線串行接口，包括串行數據線（SDA）和串行時鐘線（SCL）。主設備通過發送適當的地址、命令和數據字與設備進行通信，通信過程遵循特定的協議，如發送字節、寫字節、塊寫、讀字節和塊讀等協議。

應用建議

布局與旁路

為了獲得更好的抗噪聲性能，應將每個電壓檢測輸入通過0.1μF電容盡可能靠近器件旁路到GND，同時將VCC和DBP通過1μF電容旁路到GND。需要注意的是，VCC和DBP是內部生成的電壓，不應用于為外部電路供電。

配置延遲

在修改配置寄存器時，除了改變電壓檢測閾值外，配置更改實際生效的延遲小于5μs；而改變電壓檢測閾值通常需要150μs。修改EEPROM內容后，需要進行軟件重啟或循環電源才能將更改傳輸到易失性存儲器。

電源上電配置下載

設備上電時配置取決于EEPROM的內容。上電過程中，可編程輸出在無電源時為高阻抗；當VCC或IN1 - IN4超過1V時，所有可編程輸出置為低電平；當超過UVLO（2.5V）時，配置EEPROM將內容下載到易失性配置寄存器，下載時間最長為2.5ms。在下載完成前嘗試與設備通信會導致設備發出NACK信號。

MAX6884/MAX6885以其高度可配置性和豐富的功能，為電子工程師在電源監控設計中提供了強大的工具。通過合理配置和使用這些芯片，可以有效提高系統的穩定性和可靠性。在實際應用中，大家可以根據具體需求對芯片進行靈活配置，充分發揮其性能優勢。大家在使用這兩款芯片時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享交流。