新型电压检测芯片pt8a610x及其应用

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1、提到电压检测芯片，恐怕只有TL-431谈得上众所周知了，多年以来该芯片在各种稳压器，电池检测和保护电路，通讯设备，电脑电源，以及小型开关电源SMPS(SwitchModePowerSupply)上都是不可或缺的一个组成部件，并且各大半导体公司都有兼容型号IC供应，但是随着新型产品的供电电压逐步下降和工作电流逐步提升，其内部能隙基准电压源电路输出的参考电压约达2.5V的缺点越来越明显，例如，TL431无法在1.8V甚至2.5V供电电压的电路中使用，又例如，在输出电流超过2A的限流型SMPS中，用于限流的电流检测电阻功耗将高达5W，完全无法实用。因此，笔者在此介绍

2、一款可替代的新型IC－PT7M610X，该系列IC设计用于过电流保护，过温保护，新型电源以及电压检测电路等，其检测输入端IN具有较高的输入阻抗，使得外部配用的检测电阻可采用较大阻值，工作电压范围达0.9V－5.5V，而无负载时仅消耗小于20uA的电流，其输出端驱动电流可达数毫安。该IC包括一系列型号：可选SC-70/SOT23-5/TO-94封装（分别带A/B/C后缀），可选输出高有效/低有效或者开漏极输出（带CL/CH/NC后缀），可选内部稳压基准为100mV/200mV（PT7M6101/6102）,林林总总不下十余款，总之务求配合外部各种要求。鉴于系列型

3、号众多，故此笔者在此以其中一款典型型号PT7M6101NLN为例介绍一下其内部结构和典型应用。PT7M6101CHN采用TO-94封装（关于该封装的描述请参见本刊2006－10期相关文章），该IC共有四条引脚，采用低有效的开漏极输出方式，即平时其输出端为高阻态，输出有效时为低电平。其封装形式见图一，内部电路框图见图二。     （图一）                                                   （图二）由图二可见，该IC其实就是一个带高精度100mV参考电压的低漂移比较器（PT7M6102带的是200mV参考电压），其

4、功能就是监测输入端IN的电压，一旦达到或超过参考电压，输出端立即翻转。值得注意的是，该比较器采用了一些具专利的附加电路以及采用封装前激光校准（Trimming）等工艺以达到低电压工作和低输入漂移的要求，在Vcc=1.1V-3.3V,工作温度－40℃~+85℃时其基准电压漂移极限值<3%。而内建的100/200mV基准电压源具有一定回差，具体来讲，对于PT7M6101这个电压范围是90－100mV，对于PT7M6102则是190－200mV，这样选用PT7M6102时可以有更窄的回差。下面我们来看看一些应用电路。图三是一个采用PT7M6101的典型电流检测电路，

5、一般的充电电路采用TL431或者MCU的输入端配合检测取样电阻来检测充电电流或者采用外接/内接的ADC取样，TL431的参考电压为2.5V，普通MCU引脚的翻转电压至少0.7V，导致检测电阻上功率消耗太大（例如对于2A电流的检测，MCU配套电阻最少消耗1.5W），而采用PT7M6101的话，同样用于检测2A的负载电流，检测电阻上的功耗不过0.2W，可以采用普通1/4W电阻，并且因此能有效降低系统的温升，提高系统效率。而且性能卓越，电路简洁，此外，PT7M6101具有10mV回差电压，不需要额外的回差控制电路，就能有效避免系统频繁翻转甚至自激。我们再来看看用PT

6、7M610X组成的一些简单有效的应用电路，图四是已被大量生产的某款温度检测电路，用于家用电热器具的过温保护（当然也可以用作简单的加热器控制），其中NTC采用R25=500K的热敏电阻，电阻值变化范围大，可实现较高的检测精度，D1/C1配合R1降压提供比较稳定的供电电源供U1及其他电路使用，而NTC与R2串连提供检测电压，当发热体温度升高时，紧贴发热头安装的NTC阻值变小，使U2的3脚电压上升，当温度上升使之超过参考电压（对6102而言为200mV），U1输出高电平使单向可控硅SCR导通，瞬间短路L/N两端使保险丝烧断，从而保护系统温度不致过高产生危险。上述电路

7、是作为一个附加的保护电路设计的，即正常情况下电路不能动作，U1采用输出高有效的形式，如果要改为用作简单高效的加热或恒温控制的话，可以将发热丝串在SCR上部A极，NTC与R2互换即可。作为一个工作电压低至0.9V，具有0.1V/0.2V可选的较低而又极精确的参考电压的集成电路，该IC可以有很多意想不到的用途。譬如，用作电池过放电保护电路，采用SC-70或者SOT23-5封装，甚至可以连同配用的MOSFET一起装入电池组件内。这种应用方法可以适用于对任何种类电池的保护（Ni-MH、Ni-CD、或Li+电池，即使低至仅采用一节电池的电路），或者，也可以单独采用PT7

8、M610X作为一个可靠的高精度电压监测