Power Management-电源管理IC

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电源管理ic

电源管理ic
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电源管理IC技术与发展趋势
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01
电源管理IC简介及其重要性
电源管理IC的定义与作用
电源管理IC(Power Management Integrated Circuit)是一种集成化的电源管理芯片
• 负责对电子设备中的电源进行高效、 稳定、安全的管理和控制 • 实现电源转换、电压调节、电池管理 等功能 • 保障电子设备在各种工作状态下的稳 定运行和节能效果
航能力
数码相机:负责数码相 机的电源管理和充电功 能,保障相机的稳定工

电源管理IC在工业与汽车电子中的应用案例
01 工业自动化设备:负责设备的电源管理和保护功能,提高设备的可靠性和稳定性 02 汽车电子控制系统:负责汽车的电源管理和保护功能,保障汽车的安全行驶 03 通信基站:负责基站的电源管理和节能功能,降低基站的运行成本和能耗
• 高效、高密度的电源管理场景:如LED照明、移动电源等 • 对电源效率和体积要求较高的场景:如笔记本电脑、平 板电脑等
电池管理IC技术原理与应用
电池管理IC技术原理
• 对电池进行充电、放电、保护等管理 • 提高电池的使用寿命和续航能力
电池管理IC的应用
• 便携式电子设备:如智能手机、数码相机等 • 无线通信设备:如蓝牙耳机、无线鼠标等 • 电动汽车、储能系统等领域
电源管理IC的设计难点
• 如何在有限的芯片面积内实现高性能的电源管理功能 • 如何在提高电源管理IC性能的同时降低功耗 • 如何在保证电源管理IC性能的同时降低成本
电源管理IC的选型原则与方法
电源管理IC的选型原则
• 根据电子设备的应用场景和性能要求选择合适的电源管理IC • 考虑电源管理IC的功耗、效率、稳定性、成本等因素

PowerManagement-电源管理IC

PowerManagement-电源管理IC

PowerManagement-电源管理IC
电源管理IC(Power Management IC,PMIC)是一种用于实现数字系
统的电源管理的系统级集成电路。

它的作用是实现数字系统的电源管理,
例如,监控电源输入和输出电压,控制电源消耗,以及管理电池,等等。

它们是电池驱动的电子设备的重要组件,也是其它系统的核心组件,有助
于电子产品的可靠性,灵活性和性能。

电源管理IC可以转换设备的电源以最佳方式,并且可以保证在极端
条件下设备的功率,从而实现节能和延长电池的使用寿命。

它们可以在外
部电源失效时,为系统提供电源,并且可以在低电门槛以及其它经济性要
求下,实现复杂的电源方案,以改善系统的效率和可靠性。

电源管理IC的主要功能包括:电源转换,电池充电处理,以及管理
电池充电的一系列功能。

它们还可以根据用户设定的电压/电流/时间参数,控制设备的功率使用。

PMIC具有良好的可靠性和高效率,并且可以满足多种应用需求,从
而极大地改善了数字系统的可靠性和功耗。

电源管理IC的应用非常广泛,它们用于智能手机,平板电脑,可穿
戴设备,计算机服务器,医疗设备,家用电器,安全监控以及其它变压器
等诸多工业和消费类应用中。

根据应用要。

电源管理芯片工作原理

电源管理芯片工作原理

电源管理芯片工作原理
电源管理芯片是一种集成电路芯片,主要用于管理电源的供电和控制。

在电源管理芯片的工作原理中,首先需要接收电源输入信号。

这个输入信号通常是来自于外部电源适配器、锂电池或其他电源源的直流电压。

然后,电源管理芯片会对输入的电源信号进行稳压处理,以确保输出电压稳定并适合所需的电路工作。

稳压处理过程一般分为两个主要的步骤。

第一步是通过反馈回路来检测输出电压的实际值,并与期望的输出电压进行比较。

如果输出电压低于设定值,芯片会调整降压或升压的电路来增加输出电压;如果输出电压高于设定值,芯片会相应地减小输出电压。

通过这种反馈回路,芯片能够实现精确的电压稳定控制。

第二步是通过开关电路来调整输出电压。

电源管理芯片一般配备多个内部开关,通过控制这些开关的状态,可以有效地调整电源输出的电压。

在负载较大或较小时,芯片可以根据需要通过打开或关闭这些开关来提供不同的电流输出,从而满足不同的电路需求。

此外,电源管理芯片还可提供对电池充电和放电的管理。

它可以监测电池的电量,并在需要时自动切换到电池供电模式。

当外部电源可用时,芯片会自动切换到外部电源供电模式,并对电池进行充电以保持其容量。

总的来说,电源管理芯片通过稳压回路和开关电路的控制,实现对电源的稳定供电和对电路的高效控制。

它能够确保电源输出电压的稳定性,提供有效的功率管理,并对电池进行管理和保护,使电子设备的工作更加稳定和可靠。

电源驱动芯片

电源驱动芯片

电源驱动芯片电源驱动芯片(Power Management IC,简称PMIC)是一种专门用于管理和控制电源供电的集成电路。

它负责将电池或其他能量源的电能转化为与设备需求相匹配的稳定电压和电流,从而保证设备正常运行。

电源驱动芯片通常包含以下几个主要的功能单元:1. 步进/降压转换器:负责将输入电压(通常为电池或直流电源)进行控制和调节,以获得设备所需的电压和电流。

步进/降压转换器可以将高电压转换为低电压,以满足设备对不同电压的需求。

2. 线性稳压器:负责对输出电压进行进一步的精确控制和稳定。

线性稳压器可以过滤掉输入电源的噪声,提供干净和稳定的电压输出,以确保设备的正常工作,尤其是对于对电压要求较高的芯片来说更是必需。

3. 电池充电管理:负责对电池进行充电、放电和保护。

电池充电管理单元可以根据电池的类型和特性,对充电电流、电压等进行精确控制,以保证电池的使用寿命和安全性。

此外,它还可以监测电池的状态,包括电池电量、充电时间等,以提供给设备用户使用电池的相关信息。

4. 电源开关和电源分配:负责对设备的电源进行开关和分配。

电源开关和电源分配单元可以根据设备的需求,控制不同电源的开关状态,以实现电源的切换和分配,从而为设备提供稳定和可靠的电源供应。

电源驱动芯片的设计和制造需要考虑多方面的因素,包括功耗、效率、稳定性、成本、尺寸等。

为了提高芯片的效率和节能性能,一些先进的技术被引入到电源驱动芯片的设计中,例如功耗管理技术、倍频技术、智能控制技术等。

此外,电源驱动芯片还需要考虑环境温度、湿度等因素对芯片工作的影响,并采取相应的措施来确保芯片在恶劣环境下的可靠性和稳定性。

电源驱动芯片广泛应用于各种电子设备中,例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数字相机、无线传感器网络等。

它在保持设备正常工作的同时,还可以提供一些额外的功能,例如快速充电、反向充电、无线充电、USB供电等。

总之,电源驱动芯片在电子设备中起着至关重要的作用,它不仅负责提供稳定和可靠的电源供应,还可以进行电池管理、功耗管理等功能,从而为设备的使用提供更多的便利和可靠性。

pmic工作原理

pmic工作原理

pmic工作原理PMIC(Power Management Integrated Circuit)即电源管理集成电路,是一种专门用于管理和控制电源系统的集成电路。

它在现代电子设备中起着非常重要的作用,能够提供稳定、高效的电源供应,并对电池充电、电源开关、电压和电流监测等功能进行管理。

PMIC的工作原理可以简单地概括为:接收输入电源,经过内部的转换和控制,提供给设备所需的各种电源输出。

下面将详细介绍PMIC的工作原理和主要功能。

PMIC的输入电源可以是直流电源或交流电源,它可以接收来自电池、充电器或USB接口等多种电源输入。

这些输入电源经过PMIC 内部的电源管理电路进行转换和调节,以满足设备对不同电源电压和电流的需求。

同时,PMIC还可以对输入电源进行过滤和保护,以确保输出的电源质量稳定可靠。

PMIC的核心功能之一是电源开关。

它可以控制不同电源的开关状态,以实现对设备的供电管理。

例如,当设备需要从电池供电时,PMIC可以将电池电源连接到设备的电路中;而当设备需要从外部充电器或USB接口供电时,PMIC可以切换到相应的电源输入。

PMIC还具备电池管理功能,包括电池充电和电池状态监测。

通过内部的充电控制电路,PMIC可以对连接的电池进行充电,并根据电池的充电状态进行调节。

同时,PMIC还可以监测电池的电压和电流,以保证电池的安全使用。

PMIC还能够提供多种输出电源,以满足设备对不同电压和电流的需求。

通过内部的电源转换电路,PMIC可以将输入电源转换为设备所需的稳定输出电压,并通过输出电流限制电路对电流进行控制。

这样,设备就可以从PMIC提供的输出电源中获取所需的电能。

PMIC还具备一些辅助功能,如温度监测和故障保护等。

通过内部的温度传感器,PMIC可以监测芯片的工作温度,并采取相应的措施,如降低功率或启动风扇等,以保持芯片的正常工作温度范围。

此外,PMIC还可以对电路中的过流、过压、过热等故障进行检测和保护,以防止设备受损。

电源管理芯片测试方法标准

电源管理芯片测试方法标准

电源管理芯片测试方法标准英文回答:Power Management IC (PMIC) Testing Methodology Standards.PMICs are essential components in electronic devices, responsible for regulating and managing power distribution efficiently. To ensure the reliability and performance of PMICs, a standardized testing methodology is crucial. This methodology outlines the procedures and techniques used to evaluate the various aspects of PMICs, including their electrical, thermal, and functional characteristics.Functional Testing.Functional testing verifies the basic functionality of a PMIC, such as its ability to generate and regulate voltages, switch between different power modes, and protect against over-current and over-voltage conditions. Thistesting involves applying specific input signals and observing the corresponding output responses.Electrical Testing.Electrical testing evaluates the PMIC's electrical characteristics, such as its efficiency, power dissipation, and output voltage regulation. This testing involves measuring various electrical parameters under different operating conditions and comparing them with the specified limits.Thermal Testing.Thermal testing assesses the PMIC's ability todissipate heat effectively and maintain its temperature within acceptable limits. This testing involves subjecting the PMIC to increased power loads and monitoring its temperature using thermal sensors.Other Testing Methods.In addition to the above-mentioned testing methods, PMICs may also undergo other tests, such as:Environmental testing: Exposing the PMIC to different environmental conditions, such as extreme temperatures, humidity, and vibration, to assess its robustness.Failure analysis: Analyzing failed PMICs to identify the root cause of failures and improve future designs.Statistical testing: Performing statistical analysis on PMIC samples to determine their yield, reliability, and manufacturing consistency.Standardization.Standardizing PMIC testing methodologies ensures that different laboratories and manufacturers use the same procedures and equipment, leading to consistent and reliable test results. This enables the comparison of different PMIC products and facilitates the development of more efficient and reliable power management solutions.中文回答:电源管理芯片(PMIC)测试方法标准。

Power Management-电源管理IC

Power Management-电源管理IC

Yuming电子知识系列Power ManagementPower Management电源管理ICYuming SunJul, 2011Jul2011yuming924@CONTENTS础知识¾基础知识¾LDO Regulator¾Switching Regulator (DC-DC)¾Charge Pump(电荷泵)Ch P¾W-LED Driver¾Voltage Reference (电压参考/基准源) Voltage Reference(¾Reset IC (Voltage Detector)¾MOSFET Driver¾PWM Controller基础知识Portable Device便携电子产品常用电源电力资源-电源管理IC-用电设备IC :5、3.3、2.5、1.8、1.2、0.9V 等;电力用电电源管马达:3、6、12V ;LED 灯背光;资源设备理IC LCD 屏:12、-5V ;AC Rectifier/PWM IC )AC :110、220VDC C t 升降压DC DC Ch P 等整流:PWM IC (3843或VIPER12)、开关电源DC 或电池DC Converter :LDO 、升降压DC-DC 、Charge Pump 等。

Reset IC 或电压检测:如808、809。

电池管理:保护IC 、充电管理(4054Fuel Gauge 等。

电池管理保护、充电管理)、g 等DC 或电池ACInverter/逆变:for CCFL …… (比喻:电荷-水、电流-水流、电容-水桶、电压-水压。

)便携产品电源系统设计要求便携产品电源设计需要系统级思维,在开发由电池供电的设备时,诸如便携产品电源设计需要系统级思维在开发由电池供电的设备时诸如手机、MP3、PDA、PMP、DSC等低功耗产品,如果电源系统设计不合理,则会影响到整个系统的架构、产品的特性组合、元件的选择、软件的设计和功率分配架构等同样在系统设计中也要从节省电池能量的角度出发多功率分配架构等。

pmic工作原理

pmic工作原理

pmic工作原理
PMIC是Power Management Integrated Circuit的缩写,即功率管理集成电路。

它是一种集成电路,具有多种功能,包括电源管理、电池充电和放电管理、电压调节等。

PMIC的工作原理可以概括为以下几个方面:
1. 电源管理:PMIC主要负责管理电源系统,将输入的电源能量转换为适合其他电路使用的电压和电流。

它通常包含多个DC-DC转换器,用于将输入的高压电源转换为稳定的低压电源,以供其他集成电路使用。

2. 电池管理:对于搭载电池的设备,PMIC还负责管理电池的充电和放电过程。

它可以根据电池的当前状态和需求,控制充电电流和放电电流,以保证电池的安全和寿命。

3. 电压调节:PMIC还可以对不同电路提供不同的电压。

它可以根据需要调整输出电压的大小,以满足不同电路的工作要求。

这种电压调节通常通过DC-DC转换器实现。

4. 故障保护:PMIC还具有故障保护功能,可以监测和保护其他集成电路的安全运行。

当检测到电路出现故障或异常情况时,PMIC 会采取相应的措施,如断开电源或发送警报信号,以避免进一步损坏。

5. 低功耗设计:由于PMIC通常用于移动设备等对功耗要求较高的应用中,因此其设计也注重低功耗。

PMIC通过采用高效的转换器和调节器、优化的电源管理算法等手段,尽可能降低功耗,延长电池寿命。

PMIC是一种功能强大的集成电路,通过管理和调节电源系统,为其他电路提供稳定的电压和电流。

它在移动设备、智能穿戴设备、电子产品等领域广泛应用,对于提高设备性能、延长电池寿命具有重要作用。

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Yuming电子知识系列Power ManagementPower Management电源管理ICYuming SunJul, 2011Jul2011yuming924@CONTENTS础知识¾基础知识¾LDO Regulator¾Switching Regulator (DC-DC)¾Charge Pump(电荷泵)Ch P¾W-LED Driver¾Voltage Reference (电压参考/基准源) Voltage Reference(¾Reset IC (Voltage Detector)¾MOSFET Driver¾PWM Controller基础知识Portable Device便携电子产品常用电源电力资源-电源管理IC-用电设备IC :5、3.3、2.5、1.8、1.2、0.9V 等;电力用电电源管马达:3、6、12V ;LED 灯背光;资源设备理IC LCD 屏:12、-5V ;AC Rectifier/PWM IC )AC :110、220VDC C t 升降压DC DC Ch P 等整流:PWM IC (3843或VIPER12)、开关电源DC 或电池DC Converter :LDO 、升降压DC-DC 、Charge Pump 等。

Reset IC 或电压检测:如808、809。

电池管理:保护IC 、充电管理(4054Fuel Gauge 等。

电池管理保护、充电管理)、g 等DC 或电池ACInverter/逆变:for CCFL …… (比喻:电荷-水、电流-水流、电容-水桶、电压-水压。

)便携产品电源系统设计要求便携产品电源设计需要系统级思维,在开发由电池供电的设备时,诸如便携产品电源设计需要系统级思维在开发由电池供电的设备时诸如手机、MP3、PDA、PMP、DSC等低功耗产品,如果电源系统设计不合理,则会影响到整个系统的架构、产品的特性组合、元件的选择、软件的设计和功率分配架构等同样在系统设计中也要从节省电池能量的角度出发多功率分配架构等。

同样,在系统设计中,也要从节省电池能量的角度出发多加考虑。

例如现在便携产品的处理器,一般都设有几个不同的工作状态,通过一系列不同的节能模式(空闲、睡眠、深度睡眠等)可减少对电池容量的消耗。

即当用户的系统不需要最大处理能力时,处理器就会进入电源消耗较消耗当用户的系统不需要最大处能力时处器就会进入电源消耗较少的低功耗模式。

¾从便携式产品电源管理的发展趋势来看,需要考虑这样几个问题:1)电源设计必须要从成本、性能和产品上市时间等整个系统设计来考虑;2)便携产品日趋小巧薄型化,必需考虑电源系统体积小、重量轻的问题;)便携产日趋小巧薄型化必需考虑电源系统体积小重量轻的问3)选用电源管理芯片力求高集成度、高可靠性、低噪声、抗干扰、低功耗、突破散热瓶颈,延长电池寿命;4)选用具有新技术的新产品电源芯片,将新的电源芯片应用于新的设计方案中去,是保证新产品先进性的基本条件,也是便携产品电源管理的永恒追求。

电源管理芯片选用思考z选用生产工艺成熟、品质优秀的生产厂家产品;z选用工作频率高的芯片,以降低成本周边电路的应用选用工作频率高的芯片以降低成本周边电路的应用成本;z选用封装小的芯片,以满足便携产品对体积的要求;选用封装小的芯片以满足便携产品对体积的要求z选用技术支持好的生产厂家,方便解决应用设计中的问题问题;z选用产品资料齐全、样品、DEMO申请容易,能大量供货的芯片;供货的芯片z选用产品性能/价格比好的芯片。

z…便携产品电源电路的电容器功能Cin :滤去来自电源的噪音。

Cout :降低输出纹波和噪音,同时它能在电感器充电时提供所有的输出电流,因此输出电容器的容量要求足够大,犹如一水库水库。

C BY :旁路电容器通常加在参考源的输出端,可使总噪音降低5-10倍。

这个节点的阻抗比较高,必须使用低泄漏的电容器,以免其负载将参考电压拉低。

C F :反馈电容器提供一个超前的正相移(fzf ),抵消回路中)由极点产生的某些滞后负相移(fpf )。

C f 介入同时形成一个极点(fpf ),一个零点(fzf )。

关于陶瓷电容器(MLCC)• 陶瓷电容器通常是便携电子产品电路设计首选,因为它们价格低而且故障模式是开路,相比之下钽电容器比较昂贵且其故障模式是短路,有着火风险。

• 输出电容器的等效串联电阻(ESR)会影响其稳定性,陶瓷电容器具有较低的ESR,大概为几毫欧量级,受到负载瞬变冲击几乎没有ESR“阶跃”电压,而钽电容器ESR在100阶跃”电压而钽电容器毫欧量级。

• 陶瓷电容器无极性、体积小。

半导体生产工艺:CMOS、Bipolarz IC的制造有90%是采用CMOS或Bipolar这两种工艺,贝岭同时有这两种生产工艺。

传统的电压调节器–变压器•傳統的變壓器架構,以錫鋼片或是磁蕊材料組成,可隔離初級和次級,主要是傳統的變壓器架構以錫鋼片或是磁蕊材料組成可隔離初級和次級主要是靠變壓器儲能定壓,再經整流、濾波等,將交流轉換成直流輸出。

•原有電流量受限制。

传统的电压调节器–变压器-基本结构LDO RegulatorLDO Regulator低压差线性稳压器L ow D rop o ut低压差LDO概述端稳压器是传统的稳压产品压差大功耗大如¾三端稳压器:是传统的稳压产品,压差大,功耗大。

如7805。

¾LDO(Low Dropout/ 低压差)线性稳压器:由于其本身存在DC无开关电压转换,所以它只能把输入电压降为更低的电压。

它最大的优点是使用方便压转换,所以它只能把输入电压降为更低的电压它最大的优点是使用方便而简单、低成本;它的缺点是在热量管理方面,因为其转换效率近似等于输出电压除以输入电压的值。

¾超低压差(VLDO)稳压器:输入电压范围接近1V,其压差低于100mV,甚至30mV,内部基准接近0.5V。

当采用1.5V主电源并需要降压至1.2V为DSP 内核供电时开关稳压器就没有明显的优势了实际上开关稳压器不能用内核供电时,开关稳压器就没有明显的优势了。

实际上,开关稳压器不能用来将1.5V电压降至1.2V,因为无法完全提升MOSFET(无论是在片内还是在片外)。

VLDO的输出纹波可低于1mVPP。

将VLDO作为一个降压型开关稳压器的后稳压器就可容易地确保低纹波。

¾LDO的四大要素:压差Dropout、噪音Noise、共模/纹波抑制比(PSRR)、静态电流Iq是LDO的四大关键参数,产品设计师按产品负载对电性能的要求结合四大要素来选择LDO。

在手机上用的LDO要求尽可能小的噪音(纹波)以及高的PSRR,在没有RF的便携式产品需求静态电流小以及压差小的LDO。

LDO的内部结构¾线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或FET,从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。

¾LDO的内部拓朴结构:由作为电流主通道的MOSFET(或晶体管)、作反向保护的肖特基二极管、作输出电流大小检测的基二极管作输出电流大小检测的敏感电阻,过温/过压保护电路,输出电压取样反馈电路、比较放大器、基准电源、使能电路等几部分器基准电源使能电路等几部分构成,新的LDO还包括开机系统自检的Power OK等。

LDO应用实例z电池电压随着时间会减少。

电池电随着时间会减少z LDO(VR)输出稳定的3V电压。

z LDO功能: 降压、稳压。

此CPU工作电压为3V,+-10%。

BL8555z 主要参数:输入电压Vi1、输入电压Vin2、输出电压Vout3、输出电流Iout电压差Dropout Voltage4、电压差Dropout Voltage5、纹波抑制比PSRR 、Iq 、Noise …6、封装Vin Vout SW z 使用条件:Vin >= Vdrop + Vout (即Vin -Vout >= Vdrop )z Dropout Voltage (压差)Vin-Vout z PSRR -Power Supply Ripple Rejection 纹波抑制率以上为LDO 原理模型-水桶SW :LDO 内的MOSFET 或晶体管LDO 的电压差是指Vin Vout 的最小值。

压差越小,效率越高,电池寿命则越长。

PSRR = △Vin / △Vout = 20lg(Vin / Vout)用来衡量输入电压的变化对输出电压的影响程度。

LDO 的输入源往往有许多干扰信号存在,PSRR 反映了LDO 对于这些干扰信号的抑制能力。

般通信设备如手机要求60dB @1KHz 以上即表示输入变动一般通信设备如手机要求60dB @1KHz 以上,即表示输入变动1V 时输出只变动1mV 。

z Shutdown 即ON/OFF (LDO 开关控制/关断)也叫使能(Enable ),一般是低电平时LDO 关断.如SII 的S-1131B:B--表示正逻辑(高电平有效)A--表示负逻辑(低电平有效)基本上每款LDO 都有A 和B 两种型号, 一般建议选用B 型号。

z Iq (Quiescent Current 静态电流):即空载时IC 本身消耗的电流。

(一般测试条件为:Vin=Vout(S)+1V, ON/OFF 端子为ON ,无负载)。

但Iq 越低,则PSRR 也越难提高。

q 静流z 电源正常输出(Power Good Output) z Noise 噪声:指输出电流中含有的交流成份?源常输出(p )主要用于监控输出电压大小(是否在稳压范围内)并输出一电平值.比如MCHP 的TC1303(LDO+DC/DC)就带有PG PIN. 对于TC1303C 和TC1304,降压稳压器输出电压和LDO 输出电压都被监控。

如果任一个输出不在稳压范围内,PG 均将输出低电平。

仅当VOUT1VOUT2PG 电压阈值内时PG 才输出高电平VOUT1 和VOUT2 都在PG 电压阈值内时,PG 才输出高电平。

PG 输出信号是基于降压稳压器输出电压(VOUT1)、LDO 输出电压(VOUT2)或两个输出合并而产生的。

一旦处于监控中的输出电压高于正常电压阈值(典型值为VOUTX 的94%),就会产生约262ms 的固定延时。

当监控输出电压降到稳压范围以外时,PG 的下降阈值为输出电压会产约的固定延时当控输出压降到稳压范围以外时的下降阈值为输出压的92%(典型值)。

PG 输出信号拉高到输出电压,指示电源正常;PG 输出信号拉低,指示输出不在稳压范围. 电源正常电路消耗的静态电流小于10 μA 。

如果监控输出电压降到低于电源正常阈值,电源正常输出将跳变为低状态当检测到输出电压下降时电源正常监控电路有的延时这有助于提出将跳变为低状态。

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