看门狗芯片改滞回比较器的设计
1、使用背景
在用5.5V超级电容作为备用电源,同时使用升压芯片将超容电压升到12V使用,当超容电源放电快结束时电压降低,升压芯片关闭,超容电压瞬间升高使升压芯片又工作,如此反复震荡,升压芯片产生类似开关电源效果,电压小于12V。为避免震荡,在原有看门狗电压监视芯片上改装滞回比较器。
比较器:输出端有上拉电阻,无负反馈网络。
滞回比较器:在比较器的基础上对正向输入端加了正反馈网络,反馈比R1/R2。
Ui>高阈值时输出高电平,Ui<低阈值时输出低电平。
2、改装原理图
把运放的PFI输入端改为滞回比较器,去除电容下降时的使能震荡。VCC_CAP为超容电压。可能需要增加额外的上拉电阻?
3、阈值计算公式
3.1 等效分析图
利用运放的虚短虚断(两个输入端电压相同,没有电流流进运放)画出等效电路图。分别假设输出点电压Vout为0V和运放电源电压Vcc_cap.
VH和VL表示分压阈值点处运放输入电压。Vref=1.25V。
反馈比=R217/R218=R1/R2;分压比=(R207+R208)/R207。
开启压=VH*分压比;关闭压=用公式图中后两式带入计算得出。
3.2 实际测试值与理论分析对比
低阈值越低,反弹电压越高;
分压比越小,开启电压越小,关闭电压也越小;
关闭电压从3.72降到3.4,供电时间从31s~36s增加到41s;
超过3A的电流会使超容发热鼓包。
3.3 下面的文章中也提供了一种反向输入端的阈值分析方法
《硬件入门之: 滞回比较器分析计算》 详见原文。
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