SGM890BxQ电压检测器：特性、应用与设计要点

在电子设计领域，电压检测是一项至关重要的技术，它能够确保电子设备在稳定的电压环境下运行。SGM890BxQ作为一款低功耗、高精度的电压检测器，为工程师们提供了可靠的解决方案。本文将详细介绍SGM890BxQ的特性、应用场景以及设计过程中的注意事项。

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一、SGM890BxQ概述

SGM890BxQ是SGMICRO推出的一款电压检测器，具有分离的检测引脚和延迟电容引脚。它的可调阈值为1.0V和3.0V，大大提高了应用的灵活性。该器件适用于电源排序、复位排序和电源切换等应用，并且通过了AEC - Q100认证，可用于汽车电子领域。

（一）特性亮点

1. 汽车级认证：符合AEC - Q100标准，温度等级为1级，工作温度范围为 - 40℃至 + 125℃，确保在汽车等恶劣环境下稳定工作。
2. 宽工作电压范围：工作电压范围为1V至6V，能适应多种电源环境。
3. 高精度检测：典型精度为±1%，检测电压温度系数为±60ppm/℃，保证了检测的准确性。
4. 低功耗：在 (V_{IN } = 1V) 时，典型功耗仅为0.4μA，有助于降低系统功耗。
5. 可调释放延迟时间：通过外部电容连接到 (C{D}) 引脚，可以调整释放延迟时间。当延迟电容 (C{0}) 为1μF时，延迟时间可设置为1s以上。
6. 分离的检测引脚：检测引脚 (VSEN) 与电源引脚分离，可监测其他电源，并且当监测的电源电压降至0V时，仍能保持检测状态。
7. N - 通道开漏输出：方便与其他电路进行接口。
8. 环保封装：采用绿色SOT - 23 - 5封装，符合环保要求。

（二）应用场景

1. 电源排序和复位排序：确保系统中各个电源按照正确的顺序开启和关闭，避免因电源顺序不当导致的系统故障。
2. 电源切换：在不同电源之间进行切换时，保证系统的稳定运行。
3. 汽车设备：由于其符合汽车级标准，可用于汽车电子系统中的电源监测和控制。
4. 便携式设备：低功耗特性使其适合应用于对功耗敏感的便携式设备。
5. 计算机/服务器：用于监测电源电压，确保计算机和服务器的稳定运行。

二、引脚配置与功能

SGM890BxQ采用SOT - 23 - 5封装，其引脚配置和功能如下：	PIN	NAME	FUNCTION
1	VOUT	有源低输出引脚
2	GND	接地
3	VIN	电源电压引脚
4	VSEN	检测引脚
5	CD	可调延迟电容引脚

三、电气特性

（一）检测电压

SGM890BxQ有两种检测电压可选：1.0V（SGM890B - 1.0Q）和3.0V（SGM890B - 3.0Q）。在不同温度下，检测电压的精度有所不同，典型值在±1%以内。

（二）迟滞电压

迟滞电压可防止检测输出在检测电压附近频繁切换，提高了检测的稳定性。不同型号的迟滞电压有所差异。

（三）电源电流

电源电流随着输入电压的变化而变化，在不同输入电压下，典型电源电流范围在0.4μA至1.7μA之间。

（四）输出电流和泄漏电流

输出电流和泄漏电流的大小与输入电压和工作状态有关，具体数值可参考文档中的电气特性表格。

（五）检测延迟时间和释放延迟时间

检测延迟时间和释放延迟时间可通过外部电容进行调整，延迟时间与电容值成正比。

四、典型应用电路与工作原理

（一）典型应用电路

SGM890BxQ的典型应用电路包括电源、检测引脚、输出引脚和延迟电容引脚。通过合理配置这些引脚和外部元件，可以实现对电源电压的监测和控制。

（二）工作原理

SGM890BxQ的工作过程可以分为七个阶段：

1. 默认状态：在输入电压 (V{IN}) 下降之前，延迟电容电压 (V{CD}) 被充电到输入电压 (V{IN}) ，检测引脚电压 (V{SEN}) 大于检测电压 (V{DET}) 加上迟滞电压 (V{HYS}) ，输出引脚 (V_{OUT}) 保持高电平。
2. 触发检测：当 (V{SEN}) 下降到 (V{DET}) 以下时，N - 沟道晶体管 (M{1}) 导通，延迟电容放电。当 (V{CD}) 下降到 (V{THL}) 时，逆变器状态切换， (V{OUT}) 变为低电平。
3. 保持低电平：只要 (V{SEN}) 低于 (V{DET}) ， (V{CD}) 完全放电到GND， (V{OUT}) 就保持低电平。
4. 检测引脚电压上升：当 (V{SEN}) 上升到 (V{DET} + V{HYS}) 以上时，用于延迟电容放电的N - 沟道晶体管 (M{1}) 关闭，延迟电容通过延迟电阻 (R_{DELAY}) 充电。
5. 电容充电：当 (V{SEN}) 保持高于 (V{DET} + V{HYS}) 时， (C{D}) 电容以由 (R{DELAY}) 和 (C{D}) 决定的时间常数充电。释放延迟时间 (t{DR}) 可以通过公式 (t{DR}=R{DELAY } × C{D} × 0.79) 计算。
6. 输出引脚变为高电平：当 (C{D}) 引脚电压达到 (C{D}) 引脚上升逻辑阈值电压 (V{TCD}) 时，逆变器输出反转， (V{OUT}) 变为高电平。
7. 保持高电平：只要 (V{SEN}) 高于 (V{DET}) ， (C{D}) 引脚充电到输入电压水平， (V{OUT}) 就保持高电平。

五、设计注意事项

（一）绝对最大额定值

使用时不要超过绝对最大额定值，否则可能导致器件永久性损坏。对于临时的电压下降或上升现象，超过额定值可能会使IC失效。

（二）输入引脚电压

要注意IC侧的输入引脚电压，它可能受到电源与IC之间的电阻和输入工作电流的影响。一旦IC侧的输入引脚电压低于最小工作电压，IC将无法正常工作。

（三）检测电压低于1V的情况

如果要检测的电压低于1V，应给 (VIN) 和 (V SEN) 施加不同的电压，并给 (VIN) 施加高于1V的电压。

（四）输入电压变化

注意输入电压变化可能导致的误差，可使用去耦电容（如0.1µF或更大）来解决这个问题。

（五）快速电压下降情况

在释放状态下，当 (VIN) 从6V快速下降到0V且 (C{D}) 引脚连接有电容时，应在 (VIN) 引脚和 (C{D}) 引脚之间放置一个肖特基势垒二极管。

（六）上拉电阻选择

SGM890BxQ的输出引脚是开漏NMOS，检测和释放状态下的 (Vout) 电压由上拉电阻的阻值和NMOS的导通/截止电阻决定。根据不同的工作状态，选择合适的上拉电阻阻值，以确保输出电压满足要求。

六、总结

SGM890BxQ作为一款高性能的电压检测器，具有多种优秀特性和广泛的应用场景。在设计过程中，工程师们需要充分了解其电气特性和工作原理，并注意各项设计要点，以确保系统的稳定运行。希望本文能为电子工程师们在使用SGM890BxQ进行设计时提供有益的参考。大家在实际应用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。