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基于MAX9259多媒体串行链路GMSL的线路故障检测

发布时间:2020-07-21 18:20:35 阅读: 来源:彩砖机厂家

MAX9259的内部线路故障监控电路用来监视串行链路的故障,比如线路与电源线(电池)短路、与地短路、或者是开路。图1为原始电路和所需的外部电阻,这在MAX9259的数据资料中也有提及。

本文引用地址:

图1. MAX9259线路故障检测电路

基于该原始电路,增加额外的两个器件,线路故障监控电路就能够支持双绞线电缆故障的监控(图2)。

图2. 支持短路检测的线路故障监测电路

扩展后的电路(图2)将原先的4.99kΩ电阻分为一个2.0kΩ电阻(R4)和一个3.01kΩ电阻(R5)。n沟道MOSFET (Q1)用作开关,Q1的漏极连接至R4和R5间的节点,Q1的源极连接至地。

当信号LINE_DIAG (连接到Q1的栅极)为低电平时,Q1断开。新电路的功能和图1所示原始电路功能完全相同,但增加了双绞线电缆的短路检测功能。

当LINE_DIAG变为高电平时,Q1打开并将R4和R5间的节点连接至地。

如果双绞线之间没有短路,Q1则将R4与R5之间的节点连接至地,如图3所示,该电路为图2的简化电路。

这种条件下,只有LMN1受Q1影响,LMN0的电压仍然在其正常电平。但是,供电电压在1.7V至1.9V之间,LMN1的电压已经足够低,可被检测到短路至地。检测结果:MAX9259的/LFLT输出变为低电平;0x08寄存器的D[1:0]位为LFPOS = 10 (正常),D[3:2]位为LFNEG = 01 (短路至地)。

图3. 没有发生短路的等效电路

图4. 线路发生短路时的等效电路

当双绞线短路在一起时,图2所示电路等效为图4电路。Q1同样会使R4与R5间的节点连接至地,但由于双绞线短路,这将会影响LMN0电平。

当供电电压为1.7V至1.9V时,LMN0和LMN1的电压都将低于MAX9259数据资料中所列的最大值为0.3V的短路至地的门限电压。检测结果:MAX9259的/LFLT输出变为低电平;0x08寄存器的D[1:0]位为LFPOS = 01 (短路至地),D[3:2]位为LFNEG = 01 (短路至地)。

MOSFET的漏电流(栅极电压为0时的漏极电流,IDSS)是图2所示电路正常工作的一个重要参数。当线路开路,MOSFET每微安(µA)的漏电流会使LMN1电压降低1µA × 45.3kΩ = 45.3mV;当线路正常工作时,会降低1µA × (47.3kΩ//52.91kΩ) = 25mV。LMN1上过大的压降会触发监测电路的误动作。所以,该电路的开关要选用具有低IDSS的MOSFET (如ON Semiconductor®的BS107,IDSS = 30nA,最大值)。

与上述漏电流同样重要的是电阻对的匹配。图2所示电路中,R1等于R2、R3等于R4 + R5,R6等于R7。

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