深入解析DS1831/A/B多电源微监控器：功能、特性与应用

在电子系统设计中，电源监控与管理至关重要。今天我们要探讨的DALLAS SEMICONDUCTOR（现属MAXIM）的DS1831/A/B多电源微监控器，就是一款在多电源系统中表现出色的器件。

文件下载：DS1831.pdf

一、产品概述

DS1831系列多电源监控器和复位器可监控多达四个系统电压，包括5V电源、3.3V（或3V）电源以及两个用户可配置的额外电压监控点。其内部工作电源来自3.3V输入或5V输入中电压较高的那一个，且其中一个输入必须大于1V才能使器件正常工作。该系列有DS1831、DS1831A和DS1831B三种型号，分别适用于不同的应用场景。

二、产品特性

（一）电源监控与复位功能

• 多电源监控：能够同时监控5V和3.3V电源，当检测到输入电压超出容差范围时，对应的复位输出（RST）将被拉低。例如，当5V输入电压超出设定的容差范围时，RST5V输出将变为低电平。
• 复位时间延迟：通过TD输入可选择复位时间延迟，有10ms、100ms和1s三种可选，确保电源和系统在复位释放前稳定下来。
• 按钮复位功能：提供3.3V复位、5V复位和主按钮复位（仅DS1831和DS1831B）输入，为系统控制提供多种选择。按下按钮可手动复位，主按钮复位可强制所有复位和NMI输出变为低电平。

（二）容差选择功能

DS1831提供两个TOL输入，可根据不同的连接方式选择不同的容差。例如，对于5V电源，将TOL5V连接到5V输入可选择5%的容差，连接到地可选择10%的容差，不连接则选择15%的容差。这些容差条件在电源上电时设置，只能通过对器件进行电源循环来更改。

（三）非屏蔽中断功能

DS1831有两个参考比较器（DS1831A只有一个），可用于监控上游电压或其他系统特定电压。当被监控的电压下降到电压检测点时，DS1831会将NMI输出脉冲置为有效状态至少10µs。比较器检测电路还具有100µV的内置迟滞，可减少电源噪声导致的误中断。

（四）看门狗定时器功能（仅DS1831A）

当ST输入在预定时间内没有发生电平转换时，看门狗定时器会将WDS信号置为有效（低电平）。超时时间由TDWD引脚的连接状态决定，可选择10ms、100ms或1000ms的最小超时时间。

三、引脚说明

引脚名称	功能描述
IN5V	5V电源输入
RST5V	5V复位开漏输出
TOL5V	选择5V输入容差
TD5V	选择5V复位时间延迟
PBRST5V	5V复位按钮
IN3.3V	3.3V电源输入
RST3.3V	3.3V复位开漏输出
TOL3.3V	选择3.3V输入容差
TD3.3V	选择3.3V复位时间延迟
PBRST3.3V	3.3V复位按钮
MPBRST	主按钮复位（DS1831）
NMI1	非屏蔽中断1
NMI2	非屏蔽中断2（DS1831）
ST	看门狗选通输入（DS1831A）
WDS	看门狗状态输出（DS1831A）
PBST	按钮状态输出（DS1831B）
IN1、IN2	检测输入
GND	接地

四、工作原理

（一）电源监控操作

当检测到3.3V或5V电源输入超出容差范围时，对应的RST输出将被拉低。当输入恢复到有效状态时，相关的RST输出将在通过TD输入选择的延迟时间内保持有效，然后恢复到非活动状态，直到下一次输入超出容差范围。

（二）复位时间延迟选择

TD输入可选择IN5V和IN3.3V复位输出的时间延迟，以及DS1831A看门狗的时间延迟。这些时间延迟在电源上电时设置，一旦器件达到容差范围内的状态，就不能再更改。

（三）按钮复位操作

按下3.3V或5V复位按钮可手动复位相关的输出。主按钮复位可在至少一个电压输入处于容差范围内且至少一个输出处于活动状态时启动。

（四）看门狗定时器操作（仅DS1831A）

当ST输入在预定时间内没有发生电平转换时，看门狗定时器将超时，WDS输出将被脉冲置为有效状态至少100µs。

五、应用注意事项

（一）输出有效条件

DS1831只要有一个输入保持在1.0V以上，就能保持有效输出。准确的电压监控还要求3.3V或5V输入至少有一个高于1.5V。如果不满足此条件且至少有一个电源输入等于或高于1.0V，所有输出将保持在活动状态。

（二）拉电阻的使用

DS1831的输出需要拉电阻来保持有效输出，拉电阻的值在大多数情况下不是关键，但必须设置得足够低，以将输出拉到高电平状态。常用的值为10kΩ。

（三）非屏蔽中断应用

通过使用外部电阻分压器，可以配置不同的触发电压。将一个或两个NMI输出连接到特定的PBRST引脚，可在被监控电源出现超出容差情况时自动复位。

六、总结

DS1831/A/B多电源微监控器是一款功能强大、应用灵活的电源监控器件，适用于需要监控多个电源电压的系统。其丰富的功能和可配置性使其能够满足不同应用场景的需求。在实际设计中，电子工程师需要根据具体的系统要求，合理选择型号和配置引脚，以确保系统的稳定性和可靠性。大家在使用DS1831/A/B时，有没有遇到过什么特别的问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享。