原標題：欠壓電路工作原理

欠壓電路（Under-Voltage Lockout, UVLO）是電源管理中的關鍵保護功能，用于防止電源電壓低于安全閾值時設備誤動作或損壞。其核心原理是通過電壓比較器監(jiān)測輸入電壓，當電壓低于設定閾值時，觸發(fā)保護機制（如切斷輸出、報警或復位）。

一、欠壓電路的基本組成

1. 電壓采樣電路

• 電阻分壓網絡：將輸入電壓按比例分壓，供比較器檢測。

• 濾波電容：減少采樣電壓的噪聲干擾。

2. 電壓比較器

• 基準電壓源：提供穩(wěn)定的參考電壓（如1.2V）。

• 比較邏輯：當采樣電壓低于基準電壓時，輸出低電平信號。

3. 延遲電路（可選）

• RC延遲網絡：防止電壓瞬態(tài)波動誤觸發(fā)保護。

• 作用：確保電壓低于閾值一段時間后才觸發(fā)保護。

4. 控制與執(zhí)行電路

• 邏輯門：根據比較器輸出信號控制電路狀態(tài)。

• 執(zhí)行機構：如MOSFET開關、繼電器或復位電路。

二、工作原理

1. 正常工作狀態(tài)

• 輸入電壓高于閾值時，采樣電壓大于基準電壓，比較器輸出高電平。

• 執(zhí)行電路保持開啟，設備正常工作。

2. 欠壓觸發(fā)

• 輸入電壓低于閾值時，采樣電壓小于基準電壓，比較器輸出低電平。

• 執(zhí)行電路關閉，切斷輸出或觸發(fā)復位。

3. 延遲保護

• 若電壓瞬態(tài)下降但迅速恢復，延遲電路可避免誤觸發(fā)。

• 電壓穩(wěn)定低于閾值時，延遲時間結束后觸發(fā)保護。

三、典型應用場景

1. 電源管理芯片

• 如TPS53355、LM2596等，內置UVLO功能，防止電源電壓不足時芯片損壞。

2. 電池供電系統(tǒng)

• 防止電池過放導致設備損壞，如手機、筆記本電腦。

3. 工業(yè)控制系統(tǒng)

• 確保關鍵設備在電壓異常時安全關閉，避免誤動作。

四、設計要點

1. 閾值選擇

• 根據設備需求設定閾值，如電池供電系統(tǒng)常設為3.0V-3.3V。

2. 延遲時間

• 避免瞬態(tài)電壓波動誤觸發(fā)，延遲時間通常為幾十毫秒至幾百毫秒。

3. 功耗優(yōu)化

• 采用低功耗比較器和分壓電阻，減少待機功耗。

4. 溫度補償

• 考慮溫度對基準電壓的影響，確保閾值穩(wěn)定。

五、示例：TPS53355的UVLO功能

• 閾值電壓：

• 開啟閾值：約1.2V（內部基準電壓）。

• 關閉閾值：低于開啟閾值時觸發(fā)保護。

• 工作原理：

• 當輸入電壓低于1.2V時，TPS53355關閉輸出，防止芯片損壞。

• 電壓恢復后，芯片自動重啟。

六、總結

欠壓電路通過電壓比較和延遲控制，確保設備在電壓異常時安全關閉，避免損壞。設計時需關注閾值選擇、延遲時間和功耗優(yōu)化，以滿足不同應用場景的需求。