电子工程师必看：ISL88021/88022电压监控器深度解析

在电子系统设计中，电压监控是保障系统稳定运行的关键环节。今天要给大家介绍的是Intersil公司的ISL88021和ISL88022系列三电压监控器，这两款设备在电压监控和复位功能上表现出色，能有效提升系统的可靠性。

文件下载：ISL88021-22EVAL1.pdf

产品概述

ISL88021和ISL88022是可定制的三电压监控器，采用小巧的8引脚MSOP封装。当任何一个被监控的电压不符合要求时，它们会发出复位信号。其具备多种实用功能，如电源上电复位（Power - On - Reset）定时控制、电源电压监控（包括欠压和过压检测）以及手动复位功能，这些特性有助于降低系统成本、减少电路板空间需求并提高系统可靠性。

产品特性

三电压监控与复位功能

该系列设备可同时监控三个电压，一旦检测到电压异常，会立即触发复位信号，确保系统在异常电压下能及时恢复正常。这在对电压稳定性要求较高的系统中尤为重要，大家在设计类似系统时，这种功能是否能解决你的电压监控难题呢？

低VDD检测与复位

• 可调复位阈值电压：其复位阈值电压在 - 40°C 至 +85°C 温度范围内，0.6V ± 6mV 可调，能适应不同的应用场景。
• 复位信号有效性：复位信号在 (V_{DD}=1V) 时依然有效，保证了系统在低电压情况下也能正常复位。

可定制的复位脉冲延迟

最小复位脉冲延迟为140ms，通过外接电容可以对其进行定制，灵活满足不同系统的复位时间需求。

欠压/过压监控能力

ISL88021的V3MON输入用于监控欠压（UV）情况，而ISL88022的V3MON输入则可监控过压（OV）情况，为系统提供了全面的电压监控保护。

低功耗

功耗仅为20µA，这对于对功耗敏感的应用，如便携式设备或电池供电设备来说，是一个非常重要的特性。

小型封装与环保设计

采用8引脚MSOP封装，节省电路板空间。同时，提供无铅加退火版本，符合RoHS标准，满足环保要求。

应用领域

ISL88021和ISL88022适用于多种领域，包括过程控制系统、智能仪器、嵌入式控制系统、计算机系统、便携式/电池供电设备以及多电压系统等。在这些应用中，其电压监控和复位功能能有效保障系统的稳定运行。

技术参数

绝对最大额定值与推荐工作条件

• 温度范围：偏置下的工作温度范围为 - 40°C 至 +85°C，最大结温为 +150°C，最大存储温度范围为 - 65°C 至 +150°C。
• 电压范围：任何引脚相对于GND的电压范围为 - 1.0V 至 +7V，电源电压范围为2.0V至5.5V。
• 电流限制：直流输出电流最大为5mA。

电气规格

• 电源电流：(V{DD}=5.0V) 时，(V{DD}) 电源电流为12.5 - 15µA。
• 输入电流：(V2MON = 3.3V) 时，输入电流为5.5 - 6µA；(V3MON = 1.0V) 时，输入电流为19 - 100nA。
• 电压阈值：不同型号的VDD、V2MON和V3MON的固定电压跳变点和迟滞电压有所不同，具体可参考数据手册。
• 复位输出电压：(V{DD} geq 3.3V) 且灌电流为2.5mA时，复位输出电压低为0.05 - 0.40V；(V{DD} < 3.3V) 且灌电流为1.5mA时，同样为0.05 - 0.40V。

功能描述

电压监控

在正常运行时，ISL88021和ISL88022会监控VDD、V2MON和V3MON的电压水平。ISL88021在任何一个电压低于其相应的电压跳变点时会触发复位，而ISL88022则在V3MON输入电压高于电压跳变点时触发复位。复位信号能有效防止微处理器在电源故障、电压下降或过压情况下运行，直到所有被监控的电压满足复位时间延迟 (t_{POR}) 的要求。

电源上电复位（POR）

给设备供电时，当 (V{DD}>1V)，POR电路会将RESET引脚拉低。这一信号有诸多好处，如防止系统微处理器在电压不足时启动、在振荡器稳定前运行，确保被监控设备在内部寄存器正确加载前不工作，以及为FPGA在电路初始化前下载配置提供时间。当所有被监控的电压满足输入电压要求并经过指定的复位超时延迟 (t{POR}) 后，POR电路会同时将RST输出拉低并释放RST输出，使系统开始运行。

调整 (t_{POR})

用户可以通过在 (C{POR}) 引脚和GND之间连接电容来调整电源上电复位超时延迟 (t{POR})。不过，在PCB布局和电容放置时要注意尽量减少杂散电容，以免影响 (t_{POR}) 的精度。最大推荐电容值为50pF。

手动复位

手动复位输入（MR）是一个低电平有效且经过去抖处理的输入。通过按下按钮开关或将该引脚置低来触发手动复位。MR输入有一个内部20kΩ上拉电阻。

应用注意事项

去耦

遵循良好的去耦实践，防止由于开关噪声和短时电压下降引起的瞬态干扰导致不必要的复位信号。

(C_{POR}) 引脚布局

使用 (C{POR}) 引脚时，要减少该引脚上的布局杂散电容，以最小化对 (t{POR}) 定时的影响。如果没有为 (C{POR}) 引脚设计PCB焊盘，(t{POR}) 可以为160ms。

ISL88021_22EVAL1平台

该评估板为用户提供了即时的功能评估和灵活性。板上的两个IC为‘HF’变体，VDD的 (V{th}) 为4.64V，V2MON的 (V{th}) 为3.09V，V3MON的 (V_{th}) 为0.6V。上方的IC（ISL88021）用于监控5V、3.3V和2.5V的欠压情况，下方的IC（ISL88022）除了监控5V和3.3V的欠压情况外，还能测量3.3V的过压情况。

综上所述，ISL88021和ISL88022是两款功能强大、性能可靠的电压监控器，在电子系统设计中具有广泛的应用前景。大家在实际应用中，是否还遇到过其他类似产品呢？它们之间又有哪些区别呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。