【应用】国产微功耗电压比较器TP2021用于故障指示器对取电电压进行监控，静态电流仅为390nA
故障指示器安装在配电线路上，需要依靠感应线路上的负荷电流获取能量，利用超级电容、电池辅助供电。线路上的负荷电流大小是随时变化的，故障时的电流甚至会成倍突变，这就要求在电路设计时需要对取电电压采取监测，防止电压升高对后端电路造成不可逆的破坏。本文介绍国产思瑞浦的微功耗电压比较器TP2021用于故障指示器对取电电压进行监控。
下图为故障指示器电源部分的框图。正常时，设备通过电流互感器感应取电，经过整流滤波后为后级Buck和DC-DC转换电路供电。整流滤波后的输入电压经过电阻分压后接到TP2021的输入端，与TP2021的内部参考电压进行比较。当取电电压异常升高时，比较器输出控制信号使能前端过压保护电路，从而钳位输入电压达到保护后级电路安全的目的。
图1 电源框图
TP2021具备滞回功能，可通过外部电阻设置滞回区间，非常灵活，数据手册给出了详细的计算方法。在本项目中，就利用这TP2021的这一功能。图2为TP2021的应用电路，通过外围三颗电阻将滞回区间设置在13.15V~15.96V之间。通过测试，实际的动作电压分别在13.27V和16.16V，误差范围在±1.5%范围内，满足设计要求。
图2 电路图
图3 实测波形
另外，故障指示器对功耗和空间要求极为苛刻，内部电池需要支撑设备长达8年的可靠运行。国产思瑞浦的微功耗电压比较器TP2021具有以下特点，非常适合在故障指示器上应用：
超低静态电流：390nA（典型值）
工作电压范围：1.8V至5.5V
快速响应时间：13μs
内置参考电压：1.224V±1.8%（@VDD=3V）
推挽输出
驱动能力：±25mA
可选用节省空间的SC70/SOT23封装
工作温度范围：-40℃至+85℃
综上所述，思瑞浦推出的TP2021非常适合在故障指示器等低功耗设备上使用。
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