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42-V-Spannungsfensterdetektor Überwacht Über- und Unterspannungen

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Ricoh hat den R3152 vorgestellt, einen sehr genauen Spannungsfenster-Detektor für Versorgungsspannungen bis 42 V zum Einsatz in Anwendungen der Automobilelektronik.

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(Bild: Ricoh)

Der Baustein besteht aus zwei Spannungsdetektoren mit eingebauter, hochgenauer Hysterese, wodurch eine geringere Empfindlichkeit gegen Rauschen und damit ein stabiler Betrieb gewährleistet ist. Dies ermöglicht auch eine Fenster-, Überspannungs- und Unterspannungserkennung mit dem gleichen IC, wobei ein Resetsignal bei Über- oder Unterschreitung der Spannungsschwellen generiert wird.

Herkömmliche Spannungsdetektoren überwachen überwiegend Netzteile mit niedrigen Spannungen, wobei die Spannungsversorgung zwischen Detektor und der Anwendungsschaltung, einem Prozessor beispielsweise, gemeinsam genutzt wird. Das führt bei Ausfall der Spannungsversorgung oder sehr langsamen Start mitunter zu Fehlverhalten des Detektors, der entweder nicht einschaltet oder instabil wird.

Der R3152 kann in einer Umgebung mit höherer Versorgungsspannung eingesetzt werden, die direkt von Automobilbatterien gespeist wird und unabhängig von der Spannungsversorgung des Prozessors arbeitet. Dies sorgt für eine sicherere Überwachung und garantiert ein korrektes Rücksetzsignal. Der vom Detektorpin separierte Stromversorgungspin macht den Spannungsdetektor flexibler, um eine Spannung innerhalb des Schaltkreises zu überwachen.

Ein eingebauter Spannungsregler stabilisiert die Schwankungen der Autobatterie auch während des Anlassens. Der R3152 überwacht mit hoher Genauigkeit Über- oder Unterschreitungen der Prozessor-Versorgungsspannung und erkennt so einen Betriebsausfall des Systems in einem frühen Stadium. Dies erhöht erheblich die Betriebssicherheit und ist besonders wichtig für sicherheitskritische Anwendungen im Automobilbereich einschließlich ASIL-B/C-Systemen und ECUs, ADAS und Steuereinheiten sowie EV-Wechselrichtern und Ladungsregler.

Das robuste SOT-23-6-Gehäuse und die hohe Spannungsfestigkeit der Pins wurden entwickelt, um mögliche Schäden am Chip bei Auftreten von Kurzschlüssen benachbarter Pins zu verhindern.

Schlüsseleigenschaften und Vorteile der R3152N-Serie:

  • Über- und Unterspannungsdetektor in einem Gehäuse,
  • hohe Spannungsdetektor- und Hysteresegenauigkeit,
  • Anschlüsse mit hoher Spannungsfestigkeit und ein robustes Gehäuse sorgen für hohe Zuverlässigkeit,
  • großer Betriebsspannungsbereich mit einem Maximum von 42 V (Abs. max. Rating 50 V),
  • Von Versorgungsspannung unabhängiger Detektoreingang.

Eigenschaften des R3152:

  • Betriebsspannungsbereich (abs. max.): 3,0 bis 42 V (50 V),
  • Stromaufnahme: typ. 1,5 μA ,
  • Overvoltage (OV) Erkennung: .0 bis 5,9 V (in 0,01-V-Stufen),
  • Undervoltage (UV) Erkennung: 1,6 bis 4,8V (0,01-V-Stufen),
  • Detection Release Hysterese: typ. 1,0%, max. 1,5% (-40 bis 125 °C),
  • Genauigkeit Detektorspannung: ± 0.5% (25°C); -1.25% to 0.75% (-40°C bis 125°C),
  • Release Time Delay: Typ. 4ms (CD = 0,01 μF),
  • Ausgangstechnologie: N-channel Open-Drain,
  • Betriebstemperaturbereich: –40 bis 105°C, –50 bis 105 °C, –40 bis 125 °C bzw. Consumer-, Industrie- oder Automotive,
  • R3152-Automotive-Versionen: In Kürze AEC-Q100-konform
  • Gehäuse: SOT-23-6 (2;9 mm x 2,8 mm x 1,1 mm).

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