SGM890BxQ電壓檢測器：特性、應用與設計要點

在電子設計領域，電壓檢測是一項至關重要的技術，它能夠確保電子設備在穩定的電壓環境下運行。SGM890BxQ作為一款低功耗、高精度的電壓檢測器，為工程師們提供了可靠的解決方案。本文將詳細介紹SGM890BxQ的特性、應用場景以及設計過程中的注意事項。

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一、SGM890BxQ概述

SGM890BxQ是SGMICRO推出的一款電壓檢測器，具有分離的檢測引腳和延遲電容引腳。它的可調閾值為1.0V和3.0V，大大提高了應用的靈活性。該器件適用于電源排序、復位排序和電源切換等應用，并且通過了AEC - Q100認證，可用于汽車電子領域。

（一）特性亮點

1. 汽車級認證：符合AEC - Q100標準，溫度等級為1級，工作溫度范圍為 - 40℃至 + 125℃，確保在汽車等惡劣環境下穩定工作。
2. 寬工作電壓范圍：工作電壓范圍為1V至6V，能適應多種電源環境。
3. 高精度檢測：典型精度為±1%，檢測電壓溫度系數為±60ppm/℃，保證了檢測的準確性。
4. 低功耗：在 (V_{IN } = 1V) 時，典型功耗僅為0.4μA，有助于降低系統功耗。
5. 可調釋放延遲時間：通過外部電容連接到 (C{D}) 引腳，可以調整釋放延遲時間。當延遲電容 (C{0}) 為1μF時，延遲時間可設置為1s以上。
6. 分離的檢測引腳：檢測引腳 (VSEN) 與電源引腳分離，可監測其他電源，并且當監測的電源電壓降至0V時，仍能保持檢測狀態。
7. N - 通道開漏輸出：方便與其他電路進行接口。
8. 環保封裝：采用綠色SOT - 23 - 5封裝，符合環保要求。

（二）應用場景

1. 電源排序和復位排序：確保系統中各個電源按照正確的順序開啟和關閉，避免因電源順序不當導致的系統故障。
2. 電源切換：在不同電源之間進行切換時，保證系統的穩定運行。
3. 汽車設備：由于其符合汽車級標準，可用于汽車電子系統中的電源監測和控制。
4. 便攜式設備：低功耗特性使其適合應用于對功耗敏感的便攜式設備。
5. 計算機/服務器：用于監測電源電壓，確保計算機和服務器的穩定運行。

二、引腳配置與功能

三、電氣特性

（一）檢測電壓

SGM890BxQ有兩種檢測電壓可選：1.0V（SGM890B - 1.0Q）和3.0V（SGM890B - 3.0Q）。在不同溫度下，檢測電壓的精度有所不同，典型值在±1%以內。

（二）遲滯電壓

遲滯電壓可防止檢測輸出在檢測電壓附近頻繁切換，提高了檢測的穩定性。不同型號的遲滯電壓有所差異。

（三）電源電流

電源電流隨著輸入電壓的變化而變化，在不同輸入電壓下，典型電源電流范圍在0.4μA至1.7μA之間。

（四）輸出電流和泄漏電流

輸出電流和泄漏電流的大小與輸入電壓和工作狀態有關，具體數值可參考文檔中的電氣特性表格。

（五）檢測延遲時間和釋放延遲時間

檢測延遲時間和釋放延遲時間可通過外部電容進行調整，延遲時間與電容值成正比。

四、典型應用電路與工作原理

（一）典型應用電路

SGM890BxQ的典型應用電路包括電源、檢測引腳、輸出引腳和延遲電容引腳。通過合理配置這些引腳和外部元件，可以實現對電源電壓的監測和控制。

（二）工作原理

SGM890BxQ的工作過程可以分為七個階段：

1. 默認狀態：在輸入電壓 (V{IN}) 下降之前，延遲電容電壓 (V{CD}) 被充電到輸入電壓 (V{IN}) ，檢測引腳電壓 (V{SEN}) 大于檢測電壓 (V{DET}) 加上遲滯電壓 (V{HYS}) ，輸出引腳 (V_{OUT}) 保持高電平。
2. 觸發檢測：當 (V{SEN}) 下降到 (V{DET}) 以下時，N - 溝道晶體管 (M{1}) 導通，延遲電容放電。當 (V{CD}) 下降到 (V{THL}) 時，逆變器狀態切換， (V{OUT}) 變為低電平。
3. 保持低電平：只要 (V{SEN}) 低于 (V{DET}) ， (V{CD}) 完全放電到GND， (V{OUT}) 就保持低電平。
4. 檢測引腳電壓上升：當 (V{SEN}) 上升到 (V{DET} + V{HYS}) 以上時，用于延遲電容放電的N - 溝道晶體管 (M{1}) 關閉，延遲電容通過延遲電阻 (R_{DELAY}) 充電。
5. 電容充電：當 (V{SEN}) 保持高于 (V{DET} + V{HYS}) 時， (C{D}) 電容以由 (R{DELAY}) 和 (C{D}) 決定的時間常數充電。釋放延遲時間 (t{DR}) 可以通過公式 (t{DR}=R{DELAY } × C{D} × 0.79) 計算。
6. 輸出引腳變為高電平：當 (C{D}) 引腳電壓達到 (C{D}) 引腳上升邏輯閾值電壓 (V{TCD}) 時，逆變器輸出反轉， (V{OUT}) 變為高電平。
7. 保持高電平：只要 (V{SEN}) 高于 (V{DET}) ， (C{D}) 引腳充電到輸入電壓水平， (V{OUT}) 就保持高電平。

五、設計注意事項

（一）絕對最大額定值

使用時不要超過絕對最大額定值，否則可能導致器件永久性損壞。對于臨時的電壓下降或上升現象，超過額定值可能會使IC失效。

（二）輸入引腳電壓

要注意IC側的輸入引腳電壓，它可能受到電源與IC之間的電阻和輸入工作電流的影響。一旦IC側的輸入引腳電壓低于最小工作電壓，IC將無法正常工作。

（三）檢測電壓低于1V的情況

如果要檢測的電壓低于1V，應給 (VIN) 和 (V SEN) 施加不同的電壓，并給 (VIN) 施加高于1V的電壓。

（四）輸入電壓變化

注意輸入電壓變化可能導致的誤差，可使用去耦電容（如0.1μF或更大）來解決這個問題。

（五）快速電壓下降情況

在釋放狀態下，當 (VIN) 從6V快速下降到0V且 (C{D}) 引腳連接有電容時，應在 (VIN) 引腳和 (C{D}) 引腳之間放置一個肖特基勢壘二極管。

（六）上拉電阻選擇

SGM890BxQ的輸出引腳是開漏NMOS，檢測和釋放狀態下的 (Vout) 電壓由上拉電阻的阻值和NMOS的導通/截止電阻決定。根據不同的工作狀態，選擇合適的上拉電阻阻值，以確保輸出電壓滿足要求。

六、總結

SGM890BxQ作為一款高性能的電壓檢測器，具有多種優秀特性和廣泛的應用場景。在設計過程中，工程師們需要充分了解其電氣特性和工作原理，并注意各項設計要點，以確保系統的穩定運行。希望本文能為電子工程師們在使用SGM890BxQ進行設計時提供有益的參考。大家在實際應用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享交流。