在電壓監(jiān)控器中實(shí)現(xiàn)納安級 I_Q

在待機(jī)模式下，汽車 OEM 為連接到電源電壓軌上的所有電子設(shè)備分配了 100μA 的預(yù)算。這些電子設(shè)備可能包括電源監(jiān)控器、負(fù)載開關(guān)、保護(hù)瞬態(tài)電壓抑制二極管和直流/直流轉(zhuǎn)換器。電壓監(jiān)控器中的納安級 I_Q 可幫助汽車 OEM 滿足此系統(tǒng)級待機(jī)模式 I_Q 預(yù)算。盡管待機(jī) I_Q 降低，但電壓監(jiān)控器器件無法延長其待機(jī)故障響應(yīng)時(shí)間。功能安全要求規(guī)定了器件的故障響應(yīng)，其特征是從檢測到報(bào)告故障的容錯(cuò)時(shí)間間隔。該時(shí)間間隔的設(shè)計(jì)范圍為 100μs 到 10μs 以下。

具有 1.5% 閾值檢測精度的傳統(tǒng)電源電壓監(jiān)控器解決方案在印刷電路板 (PCB) 上采用具有分立式電阻器的可配置分壓器。為了降低系統(tǒng) I_Q，這些分立式電阻器的值需要按比例增大到幾十兆歐。由于面積方面的限制，PCB 設(shè)計(jì)人員通常不會(huì)在其電路板上添加高阻抗檢測電阻梯。因此，電阻梯集成到 TPS37-Q1 窗口監(jiān)控器的裸片上?；鶞?zhǔn)路徑上的低 I_Q 通過以下方式實(shí)現(xiàn)：對電壓基準(zhǔn)進(jìn)行占空比調(diào)節(jié)并將基準(zhǔn)存儲在電容器上，并通過將內(nèi)部檢測電阻梯構(gòu)造為非線性電阻梯并重新配置為恒阻區(qū)域和恒流區(qū)域之間，從而在較高電壓下創(chuàng)建具有超高阻抗的檢測電阻梯。

TPS37-Q1 等寬 V_IN 窗口監(jiān)控器需要處理外部高電壓輸入和內(nèi)部子穩(wěn)壓電壓之間的電壓擺幅。動(dòng)態(tài)電路能夠檢測上升和下降轉(zhuǎn)換，通過在外部高電壓域和內(nèi)部穩(wěn)壓域之間的電平轉(zhuǎn)換器上啟用臨時(shí)的渦輪模式，以縮短系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)保持低 I_Q。