实测真香:安森美MC34161系列电压监控芯片,省BOM还减设计复杂度的神器

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实测真香:安森美MC34161系列电压监控芯片,省BOM还减设计复杂度的神器

最近做工业控制板的多电源轨监测功能,翻了小一周芯片选型表,最后选了安森美这套MC34161/33161/NCV33161通用电压监控芯片,调了两版样机下来只能说:同价位里真的找不到比它更灵活的方案了,今天给大伙拆解下这款芯片的实用点,还有我实际用下来踩的坑。

文件下载:MC34161-D.PDF


先讲核心优势:一颗顶三颗的灵活度

我当初选它最核心的原因就是:正负电压通吃,不用额外搭转换电路

  • 测正电压的话,2V供电就能正常工作,3.3V系统直接用,完全不需要额外升供电;
  • 测负压最低只要4V供电,比之前用的竞品要5V以上才能测负压友好太多;
  • 内部集成了2.54V带限流保护的基准源,两个带25mV迟滞的比较器,输出是开漏结构,最大灌电流能到20mA,直接推LED报警或者接MCU中断脚都不用额外加驱动管,BOM成本直接降了一块多。
最绝的是它的7脚模式选择功能,就这一个引脚,三种电平对应三种工作模式,不用改外围电阻,软件或者硬件跳个线就能切换功能: 7脚电平 两个比较器工作模式 适用场景
接GND 双路同相 双路过压/双路欠压检测
接内部2.54V基准 通道1同相、通道2反相 单路窗口检测(电压超上下限都报警)
接VCC(>2.9V) 双路反相 负压过欠压检测

之前做电源窗口检测我还要两个比较器搭逻辑门,现在这一颗芯片就搞定,PCB面积直接少了三分之一。


实际用得上的几个经典场景,datasheet直接给了现成电路

这款芯片的应用手册做的是真良心,几乎所有常用场景都给了参考电路和电阻计算公式,直接套就行,我自己实测了三个场景几乎没改参数就跑通了:

1. 多电源轨集中监测

我做的板子有5V、12V正压还有-12V负压,用两片MC33161就搞定了三路电源的过欠压监控,所有开漏输出线与之后直接接MCU的外部中断脚,只要有一路电压异常直接触发系统复位,比用ADC轮询响应快多了,而且还不占MCU资源。

2. MCU上电延时复位

如果你的项目不需要多电源监控,用它做复位芯片也比专用复位芯片灵活:调整外接的R_DLY和C_DLY数值就能随便改复位延时时间,公式datasheet直接给:t_DLY = R_DLY * C_DLY * ln(1/(1 - V_th/V_CC)),我做的工业网关要等外设上电稳定再启动MCU,设了2S的复位延时,改个电容数值就搞定。

3. 临时凑小功率Buck电路

意外发现的用法:datasheet里给了步降转换器的参考设计,用其中一个比较器做输出电压监测,另一个搭成RC振荡器做PWM控制,我实测12V转5V/250mA的场景下效率能到87.8%,输出纹波也只有50mVpp,临时做小功率供电完全够用,一颗芯片同时做电源和监控,省了不少事。


选型和踩坑提醒,都是我花一下午试出来的教训

型号怎么选?

  • 工作温度要求不高选MC34161(0~70℃),工业级选MC33161(-40~105℃),汽车电子直接上NCV33161,AEC-Q100认证还支持PPAP,不用额外做可靠性验证。
  • 封装有DIP8、SOIC8、Micro8三种,调试阶段选DIP8直接插面包板,量产小体积选Micro8,比SOIC8还小一半。

    踩坑点避坑

    1. 测负压一定要4V以上供电:我一开始图省事用3.3V给芯片供,测-12V的时候数值漂了快1V,翻datasheet才看到负压检测要求基准要先进入稳压状态,最小供电得4V,别犯我这个低级错误。
    2. 开漏输出别忘了接上拉:第一次调的时候输出一直是浮空电平,以为芯片是坏的,最后发现忘了给开漏脚接上拉电阻,接个10k上拉就正常了。
    3. 计算分压电阻要算迟滞:比较器有25mV的迟滞,datasheet里给的跳变点公式已经把迟滞参数加进去了,直接套公式算就行,别自己用基准值硬算,不然跳变点会和你预期的差几十mV。

总的来说,这款芯片属于那种看起来参数普通,但用起来才发现灵活度极高的宝藏器件,不管是做消费电子、工业还是汽车电子的电源监测都能用,成本也就两块多钱,性价比拉满。

你们有没有用过这款芯片?或者有没有其他性价比高的电压监控方案?评论区聊聊。

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