在電壓監控器中實現納安級 I_Q

在待機模式下，汽車 OEM 為連接到電源電壓軌上的所有電子設備分配了 100μA 的預算。這些電子設備可能包括電源監控器、負載開關、保護瞬態電壓抑制二極管和直流/直流轉換器。電壓監控器中的納安級 I_Q 可幫助汽車 OEM 滿足此系統級待機模式 I_Q 預算。盡管待機 I_Q 降低，但電壓監控器器件無法延長其待機故障響應時間。功能安全要求規定了器件的故障響應，其特征是從檢測到報告故障的容錯時間間隔。該時間間隔的設計范圍為 100μs 到 10μs 以下。

具有 1.5% 閾值檢測精度的傳統電源電壓監控器解決方案在印刷電路板 (PCB) 上采用具有分立式電阻器的可配置分壓器。為了降低系統 I_Q，這些分立式電阻器的值需要按比例增大到幾十兆歐。由于面積方面的限制，PCB 設計人員通常不會在其電路板上添加高阻抗檢測電阻梯。因此，電阻梯集成到 TPS37-Q1 窗口監控器的裸片上。基準路徑上的低 I_Q 通過以下方式實現：對電壓基準進行占空比調節并將基準存儲在電容器上，并通過將內部檢測電阻梯構造為非線性電阻梯并重新配置為恒阻區域和恒流區域之間，從而在較高電壓下創建具有超高阻抗的檢測電阻梯。

TPS37-Q1 等寬 V_IN 窗口監控器需要處理外部高電壓輸入和內部子穩壓電壓之間的電壓擺幅。動態電路能夠檢測上升和下降轉換，通過在外部高電壓域和內部穩壓域之間的電平轉換器上啟用臨時的渦輪模式，以縮短系統響應時間，同時保持低 I_Q。