電子工程師的寶藏：MAX16052/MAX16053深度解析

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，電源管理與監(jiān)控的可靠性和靈活性至關(guān)重要。今天和大家聊聊Maxim Integrated推出的兩款小體積、高性能的高電壓監(jiān)控電路—— MAX16052/MAX16053，它們?cè)?a target="_blank">電源管理和監(jiān)控方面有著出色的性能，能為我們的設(shè)計(jì)帶來諸多便利。

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產(chǎn)品概述

MAX16052/MAX16053是具備排序功能的小型、低功耗、高電壓監(jiān)控電路。其顯著特點(diǎn)是擁有可調(diào)節(jié)的電壓閾值和通過外部電容調(diào)節(jié)的延時(shí)，這使得它們?cè)陔娫磁判颉?fù)位排序以及電源開關(guān)應(yīng)用中表現(xiàn)出色。并且，多個(gè)設(shè)備可以級(jí)聯(lián)，以滿足復(fù)雜的排序需求。

產(chǎn)品特性與優(yōu)勢(shì)

1. 外部電路簡(jiǎn)單，解決方案體積小

這兩款器件的外部電路需求少，采用了6引腳的SOT23封裝，尺寸小巧。其中，MAX16052的開漏輸出（可承受28V）能夠與12V的中間總線電壓接口，而MAX16053則提供推挽輸出。

2. 寬電壓范圍工作

它們能在2.25V至28V的電源電壓下穩(wěn)定工作，并且具有高電平有效的使能輸入，這為不同的電源系統(tǒng)提供了廣泛的適用性。

3. 高精度閾值調(diào)節(jié)

在溫度變化時(shí)，閾值調(diào)節(jié)精度可達(dá)1.8%，確保了在不同環(huán)境下的穩(wěn)定性能。同時(shí)，它們?cè)?-40°C至 +125°C的汽車溫度范圍內(nèi)都有完整的規(guī)格說明，可靠性極高。

4. 低功耗設(shè)計(jì)

典型的電源電流僅為18μA，有效降低了功耗，這對(duì)于對(duì)功耗敏感的應(yīng)用來說非常重要。

電氣特性

1. 電源相關(guān)特性

• 工作電壓范圍：2.25V至28V，能適應(yīng)多種電源環(huán)境。
• 欠壓鎖定：當(dāng)Vcc下降到1.8V至2V時(shí)，會(huì)觸發(fā)欠壓鎖定，確保系統(tǒng)在電壓異常時(shí)的安全。
• 電源電流：不同電源電壓下，MAX16052和MAX16053的電源電流有所不同，例如在Vcc = 3.3V時(shí)，MAX16052無負(fù)載時(shí)典型電流為18μA。

  2. 輸入特性

• 閾值電壓：輸入上升閾值為0.5V，下降閾值為0.495V，具有5mV的遲滯，能有效避免輸入電壓波動(dòng)引起的誤觸發(fā)。
• 輸入電流：最大輸入電流為60nA，允許使用大阻值電阻進(jìn)行分壓，減少了功耗。

  3. 延時(shí)電容特性

• 充電電流：CDELAY引腳的充電電流典型值為250nA。
• 閾值：當(dāng)CDELAY引腳電壓上升到1V時(shí)，輸出狀態(tài)改變。
• 下拉電阻：在不同條件下，下拉電阻值有所不同，范圍在15Ω至60Ω之間。

  4. 使能輸入特性

• 使能低電壓：0.5V以下為低電平。
• 使能高電壓：1.4V以上為高電平。
• 泄漏電流：在0或28V時(shí)，泄漏電流在 -110nA至 +110nA之間。

  5. 輸出特性

• 輸出低電壓：在不同負(fù)載電流和電源電壓下，輸出低電壓有所不同。
• 輸出高電壓（MAX16053）：與電源電壓相關(guān)，輸出高電壓能達(dá)到一定比例的Vcc。
• 輸出泄漏電流（MAX16052）：輸出未拉低且VoUT = 28V時(shí)，泄漏電流最大為150nA。

引腳配置與功能

1. EN（使能輸入）

高電平有效，可用于控制輸出狀態(tài)。當(dāng)IN電壓高于閾值時(shí)，驅(qū)動(dòng)EN為高電平，經(jīng)過可調(diào)延時(shí)后輸出變?yōu)楦唠娖剑或?qū)動(dòng)EN為低電平，輸出立即變?yōu)榈碗娖健Ｈ舨皇褂茫蓪N連接到Vcc。

2. GND（接地）

提供接地參考。

3. IN（高阻抗監(jiān)測(cè)輸入）

通過連接外部電阻分壓器來設(shè)置監(jiān)測(cè)閾值。當(dāng)IN電壓上升到0.5V以上且EN為高電平時(shí)，輸出在可調(diào)延時(shí)后變?yōu)楦唠娖剑划?dāng)IN電壓下降到0.495V以下時(shí)，輸出在18μs延時(shí)后變?yōu)榈碗娖健?/p>

4. OUT（輸出）

MAX16052為開漏輸出，需要外部上拉電阻；MAX16053為推挽輸出。輸出狀態(tài)根據(jù)IN和EN的狀態(tài)以及延時(shí)情況而定。

5. VCC（電源輸入）

連接2.25V至28V的電源，為器件供電。對(duì)于噪聲較大的系統(tǒng)，建議在VCC和GND之間連接一個(gè)0.1μF的陶瓷電容進(jìn)行旁路。

6. CDELAY（電容可調(diào)延時(shí)輸入）

連接外部電容到GND，用于設(shè)置IN到OUT和EN到OUT的延時(shí)。延時(shí)時(shí)間可根據(jù)公式計(jì)算：

• 當(dāng)IN電壓上升時(shí)，(t{DELAY }=C{CDELAY } timesleft(4 × 10^{6} Omegaright)+(30 mu s))
• 當(dāng)EN上升時(shí)，(t{PROP }=C{CDELAY } timesleft(4 × 10^{6} Omegaright)+(14 mu s))

應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 輸入閾值設(shè)置

通過外部電阻分壓器來監(jiān)測(cè)電壓，可根據(jù)公式 (R 1=R 2 timesleft[frac{V{MONITOR }}{V{TH}}-1right]) 計(jì)算電阻值，其中 (V{MONITOR}) 是期望監(jiān)測(cè)的電壓，(V{TH}) 為復(fù)位輸入閾值（0.5V）。

2. 上拉電阻值（MAX16052）

開漏輸出的上拉電阻值不是非常關(guān)鍵，但需要考慮在器件吸收電流時(shí)確保正確的邏輯電平。例如，當(dāng) (V_{CC}=2.25 ~V) 且上拉電壓為28V時(shí)，上拉電阻應(yīng)大于56kΩ；對(duì)于12V上拉，電阻應(yīng)大于24kΩ。

3. 確保OUT在 (V_{CC}=0 ~V) 時(shí)有效（MAX16053）

對(duì)于推挽輸出，可在OUT和GND之間添加下拉電阻，以確保在 (V_{CC}=0 ~V) 時(shí)OUT有效。下拉電阻值一般選擇100kΩ即可。

4. 電源旁路

在噪聲較大的應(yīng)用中，應(yīng)在Vcc和GND之間靠近器件處連接一個(gè)0.1μF的電容，以提高瞬態(tài)抗擾性。對(duì)于快速上升的Vcc瞬變，可能需要額外的電容。

典型應(yīng)用電路

1. 過壓保護(hù)電路

圖4展示了MAX16052與pMOSFET結(jié)合的過壓保護(hù)電路，能有效保護(hù)系統(tǒng)免受過高電壓的損害。

2. 低壓排序應(yīng)用

圖5顯示了MAX16053在使用nMOSFET的低壓排序應(yīng)用中的應(yīng)用，通過合理的設(shè)計(jì)，能實(shí)現(xiàn)電源的有序開啟和關(guān)閉。

3. 多輸出排序應(yīng)用

圖6展示了MAX16053在多輸出排序應(yīng)用中的應(yīng)用，多個(gè)器件級(jí)聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的電源排序需求。

總結(jié)

MAX16052/MAX16053以其靈活的電壓調(diào)節(jié)、可調(diào)延時(shí)、低功耗和小封裝等優(yōu)點(diǎn)，為電源管理和監(jiān)控提供了優(yōu)秀的解決方案。無論是在醫(yī)療設(shè)備、智能儀器、便攜式設(shè)備，還是計(jì)算機(jī)/服務(wù)器、電信等領(lǐng)域，都能發(fā)揮重要作用。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理設(shè)置參數(shù)和選擇外部元件，以充分發(fā)揮這兩款器件的性能。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。