外加電壓檢測復位電路設計方案

一、引言

外加電壓檢測復位電路在電子系統中起著至關重要的作用。當電源電壓低于某個閾值時，該電路能夠自動檢測并復位系統，以防止因電壓過低而導致的系統不穩定或數據丟失。本文將詳細介紹外加電壓檢測復位電路的設計方案，包括主控芯片的選型及其在設計中的作用。

二、主控芯片選型

在選擇主控芯片時，我們需要考慮多個因素，如功耗、復位閾值、封裝形式以及是否需要額外的功能（如延時復位、人工復位等）。以下是一些常用的主控芯片型號及其特點：

1. PIC單片機

• 型號：多種型號，如PIC16F系列、PIC18F系列等

• 特點：部分型號內部包含掉電復位（BOR）功能，但復位門檻電壓固定不可更改。對于需要靈活設置復位門檻的應用，可選擇外加電壓檢測復位電路。

• 作用：作為系統的主控芯片，負責執行程序并監控系統狀態。當電源電壓低于設定閾值時，通過外加電壓檢測復位電路觸發復位操作。

2. HT70XX系列芯片

• 型號：HT70XX（具體型號如HT7025、HT7033等）

• 特點：采用CMOS工藝制造的電源欠壓檢測器，具有低功耗、高精度等特點。封裝形式包括三腳直插式封裝和貼片式封裝。

• 作用：作為電壓檢測復位電路的核心芯片，能夠檢測電源電壓并輸出復位信號。當電源電壓低于設定閾值時，觸發復位操作。

3. IMP809/IMP811芯片

• 型號：IMP809、IMP811

• 特點：低功耗CMOS監控電路，能夠監視電源電壓并提供復位信號。IMP811還包含人工復位功能。

• 作用：不僅具備電壓檢測復位功能，還能提供延時復位和人工復位等額外功能。適用于對復位要求較高的應用。

4. MAX707/MAX708芯片

• 型號：MAX707、MAX708

• 特點：CMOS電源監測復位芯片，能夠監控電源電壓并產生復位輸出信號。同時提供電源故障比較器功能。

• 作用：在電源電壓降至設定閾值以下時觸發復位操作。此外，還能通過電源故障比較器功能為即將到來的電源掉電提供預警。

5. BL8506芯片

• 型號：BL8506

• 特點：高精度、極低功耗的電壓檢測器。工作電壓范圍廣（0.7V至10V），適合系統復位應用。

• 作用：作為電壓檢測復位電路的核心芯片，能夠精確檢測電源電壓并在低于設定閾值時觸發復位操作。

6. CN301芯片

• 型號：CN301

• 特點：極低功耗的電池電壓檢測芯片，特別適合單節或多節鋰電池等電池電壓檢測。具有遲滯功能，能夠消除電源噪聲或負載突變引起的檢測輸出紊亂。

• 作用：用于電池供電系統的電壓檢測復位電路，能夠精確檢測電池電壓并在低于設定閾值時觸發復位操作。

三、電路設計

1. 外接分立元件電壓檢測復位電路

   該電路利用分立元器件（如穩壓管、電阻等）搭建電壓檢測復位電路。當電源電壓（VDD）下降到某一門檻值時，三極管截止，使MCLR端電平變低，迫使單片機復位。門檻值可根據穩壓管的穩定電壓（Vz）和電阻值（R1、R2）進行調整。

2. 外接專用芯片電壓檢測復位電路

   以HT70XX系列芯片為例，該電路利用專用芯片搭建電壓檢測復位電路。HT70XX系列芯片能夠檢測電源電壓并在低于設定閾值時輸出復位信號。電路簡單可靠，適用于多種應用場景。

3. 外接帶延時的專用芯片電壓檢測復位電路

   以IMP809芯片為例，該電路不僅具備電壓檢測復位功能，還能提供延時復位功能。在電源上電、掉電和跌落期間，IMP809能夠產生不低于140ms的復位脈沖。這有助于確保系統在復位過程中有足夠的時間進行穩定操作。

4. 外接帶人工復位的專用芯片電壓檢測復位電路

   以IMP811芯片為例，該電路不僅具備電壓檢測復位和延時復位功能，還能提供人工復位功能。通過外接按鈕開關或邏輯電路，可以手動觸發復位操作。這適用于需要人工干預的應用場景。

5. 外接帶電源故障告警的專用芯片電壓檢測復位電路

   以MAX707/MAX708芯片為例，該電路不僅具備電壓檢測復位功能，還能提供電源故障比較器功能。通過監視電源電壓并輸出預警信號，可以為即將到來的電源掉電做好充分的準備（如保存必要的數據等）。

四、設計步驟

1. 確定復位門檻電壓：根據系統要求確定復位門檻電壓值。這通常取決于單片機的最低工作電壓和系統的穩定性要求。

2. 選擇主控芯片：根據復位門檻電壓、功耗、封裝形式以及額外功能需求選擇合適的主控芯片。

3. 設計電路：根據所選芯片的特點和電路要求設計電壓檢測復位電路。這包括選擇合適的元器件、確定電路連接方式以及調整電路參數等。

4. 測試與驗證：搭建電路并進行測試，確保電路能夠正確檢測電源電壓并在低于設定閾值時觸發復位操作。同時，驗證電路的穩定性和可靠性。

5. 優化與改進：根據測試結果對電路進行優化和改進，以提高系統的性能和穩定性。

五、結論

外加電壓檢測復位電路在電子系統中起著至關重要的作用。通過選擇合適的主控芯片并設計合理的電路，可以確保系統在電源電壓低于設定閾值時能夠自動復位，從而防止系統不穩定或數據丟失。本文介紹了多種主控芯片型號及其特點，并提供了電路設計的基本步驟和方法。希望這些內容能夠為讀者在設計和實現外加電壓檢測復位電路時提供有益的參考。