UNITRODE UC1903/UC2903/UC3903：四电源和线路监测器的卓越之选

在电子设计领域，电源和线路的监测至关重要，它关系到整个系统的稳定性和可靠性。今天，我要为大家介绍 UNITRODE 公司的 UC1903/UC2903/UC3903 系列四电源和线路监测器，这三款芯片在电源监测方面有着出色的表现。

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芯片特性亮点

多电压监测

该系列芯片能够监测多达四个独立的电源电压水平，满足复杂电路系统对多电源监测的需求。同时，其内部的反相器可以用于感应负电源电压，为设计带来了更多的灵活性。

故障预警功能

线路/开关感测输入能提供早期电源故障警告，让工程师可以提前采取措施，避免系统出现严重故障。

可编程阈值

具有可编程的欠压和过压故障阈值，并带有比例滞后功能。以精密的 2.5V 参考电压为中心，通过窗口调整电路，可以轻松设置故障阈值，并且输入滞后会随窗口宽度缩放，确保精确、无干扰的操作。

多功能输出

三个高电流（>30mA）的开集电极输出分别指示过压、欠压和电源正常状态。这些输出在相应的故障条件下会做出响应，并且可以通过用户定义的延迟时间来调整响应速度。

启动保护

输入电源欠压感测和启动锁存功能可以消除启动期间的错误故障警报，确保系统在启动过程中的稳定性。

宽电压范围和低功耗

芯片可以在 8 - 40V 的电源电压下工作，典型待机电流仅为 7mA，具有良好的节能性能。

芯片电气特性

电源相关特性

• 输入电源电流：无故障时为 7 - 9mA（UC1903/UC2903）或 7 - 11mA（UC3903）；出现欠压、过压和线路故障时，电流会增加到 10 - 15mA（UC1903/UC2903）或 10 - 18mA（UC3903）。
• 电源欠压故障输出使能阈值：在 5.5 - 8.0V 之间。
• 最小供电使能电压：为 3.0 - 4.0V。

  参考电压特性

• 输出电压：在 25°C 时为 2.485 - 2.515V（UC1903/UC2903）或 2.470 - 2.530V（UC3903），在过温情况下，范围为 2.465 - 2.535V。
• 负载调整率：在负载电流从 0 到 10mA 变化时，为 1 - 15mV。
• 线路调整率：当电源电压在 8 到 40V 之间变化时，为 1 - 8mV。
• 短路电流：在 25°C 时为 40mA。

  故障阈值特性

• 过压和欠压阈值调整：与窗口调整引脚（Pin 4）的电压有关，偏移量在 0.230 - 0.270V/V 之间。
• 过压和欠压阈值滞后：在 0.5V ≤ VPIN 4 ≤ 2.5V 时，为 10 - 30mV/V。
• 过压和欠压阈值电源灵敏度：电源电压在 8V 到 40V 变化时，为 0.002 - 0.02%/V。

  其他特性

• 调整引脚输入偏置电流：在 0.5V ≤ VPIN 4 ≤ 2.5V 时，为 ±1 - ±12µA/V。
• 线路感测阈值：输入从高到低变化时，为 1.9 - 2.1V。
• 线路感测阈值滞后：为 100 - 250mV。
• 感测输入偏置电流：在不同输入电压下，为 -6 - 6µA。
• 过压和欠压故障延迟：充电电流为 60µA，阈值电压为 1.8V，阈值滞后为 250mV，延迟时间为 20 - 50ms/µF。
• 故障输出特性：最大电流在 VOUT = 2V 时为 30 - 70mA，饱和电压在 IOUT = 12mA 时为 0.25 - 0.40V，泄漏电流在 VOUT = 40V 时为 3 - 25µA。
• Sense 4 反相器特性：输入失调电压为 2 - 10mV，输入偏置电流为 0.1 - 4µA，开环增益为 65 - 80dB，电源抑制比为 65 - 100dB，单位增益频率为 1MHz，压摆率为 0.4V/µs，短路电流在 25°C 时为 40mA。
• 通用运算放大器特性：输入失调电压为 1 - 8mV，输入偏置电压为 0.1 - 4µA，输入失调电流为 0.01 - 1.0µA，开环增益为 65 - 120dB，共模抑制比为 65 - 100dB，电源抑制比为 65 - 100dB，单位增益频率为 1MHz，压摆率为 0.4V/µs，短路电流在 25°C 时为 40mA。

芯片工作与应用信息

设置故障窗口

UC1903 的故障阈值是通过在芯片的 2.5V 参考电压上创建正负偏移来生成的。故障窗口以 2.5V 为中心，其大小等于所施加的偏移量。窗口调整引脚（Pin 4）上的电压决定了偏移量的大小。当所有感测输入都在故障窗口内时，为无故障状态；当感测输入超出故障窗口时，相应的滞后控制信号会起作用，使故障阈值发生变化，滞后量始终为窗口大小的 8%。

独立缩放故障窗口

在许多应用中，可能需要监测不同的电源电压或电压水平，并使用不同的故障窗口。通过使用参考输出和外部电阻分压器，UC1903 可以轻松实现对任何感测输入的故障窗口进行独立缩放。

感应负电压水平

UC1903 有一个专门的反相器与 Sense 4 输入相连，可以用于感应负电压水平。通过将反相器的反相输入（Pin 5）拉高，Sense 4 输入可以处于高阻抗状态，此时可以像其他感测输入一样用于感应正电压水平。

使用线路/开关感测输出

线路/开关感测输入可用于早期检测线路、开关或其他电源的故障。当线路/开关感测输入从高于 2.0V 降至低于 2.0V 时，POWER OK 输出会指示故障（低电平有效）。该比较器具有约 175mV 的滞后，需要线路/开关输入达到 2.175V 才能使 POWER OK 输出恢复正常。

过压和欠压比较器保持精确阈值

即使多个感测输入同时越过故障阈值，(overline{OV}) 和 (overline{UV}) 比较器的结构也能确保准确的故障阈值。未使用的感测输入可以连接到 2.5V 参考电压或其他已使用的感测输入。输入钳位电路可以防止极端欠压和过压条件导致故障比较器输出反转。

启动锁存和电源欠压感测实现可预测的上电

UC1903 的电源欠压感测和启动锁存电路可以防止在启动或低输入电源条件下出现故障指示。当输入电源电压低于电源欠压阈值时，过压和欠压故障输出被禁用，POWER OK 输出为低电平。直到输入电源下降到约 3.0V 以下，所有开集电极输出才会关闭。当输入电源上升到正常工作水平（8 - 40V）且所有感测输入都高于欠压阈值时，欠压故障输出才会恢复正常响应。

总的来说，UNITRODE 的 UC1903/UC2903/UC3903 系列四电源和线路监测器是一款功能强大、性能可靠的芯片，适用于各种需要电源监测的应用场景。大家在实际设计中是否遇到过类似芯片的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。