Mikrocontroller-Prozessoren benötigen häufig eine exakte Spannungsversorgung, um korrekt zu funktionieren. Zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Anwendung wurden einige zusätzliche Überwachungsschaltkreise hinzugefügt, die prüfen, ob die Spannungsversorgung innerhalb der engen Sicherheitsbereiche liegt. Wenn die Versorgungsspannung die Sicherheitsbereiche überschreitet, muss der Mikrocontroller zurückgesetzt werden, damit er weiterhin korrekt funktioniert. Der R5116 und R5117 umfassen beide einen 500-mA-Spannungsregler sowie Überwachungsschaltkreise, die in einem einzigen Gehäuse integriert sind. Dies spart wertvollen Platinenplatz und Verdrahtung zwischen den Komponenten, so dass Entwickler eine kostengünstige Lösung mit einer minimalen Anzahl an externen Komponenten erhalten.
Die Hauptunterschiede des R5116 und R5117 sind ihre Überwachungsschaltkreise:
R5116: 500-mA-Spannungsregler + Überwachung der Ausgangsspannung auf sowohl Ober- als auch Unterspannung
R5116: 500-mA-Spannungsregler + Überwachung von sowohl Eingangs- als auch Ausgangsspannung auf Unterspannung
Der integrierte Überwachungsschaltkreis liefert ein aktives Niedrig-Reset-Signal, wenn der Reglerausgang unter den Regelungsbereich oder die Eingangsspannung unter einen Mindestwert fällt.
Der Schaltkreis, der die Ausgangsspannung überwacht, verfügt über einen unabhängigen Sense-Pin, der an den Reglerausgang oder direkt an den Spannungsversorgungs-Pin des Mikrocontrollers angeschlossen werden kann, um die Messgenauigkeit zu verbessern.

Die neuen CMOS-basierten R5116 und R5117 sind robust genug für eine Nutzung unter harten Bedingungen; sie arbeiten mit bis zu 42 V und tolerieren Load Dump-Spannungsspitzen von 60 V mit einer Dauer unter 200 ms. Die minimale Betriebsspannung beträgt 3,5 V, wodurch die Produkte selbst unter sehr schlechten Bedingungen beim Anlassen verwendet werden können. Die Produkte werden als Versionen für Verbraucher-, Industrie- und Automotive-Anwendungen angeboten und verfügen über spezifisch angepasste Betriebstemperaturbereiche von -40 bis 105 °C, -50 bis 125 °C und -40 bis 125 °C. Für die Automotive-Version ist eine baldige Konformität mit AEC-Q100 geplant.

Alle Einstellungen für die Ausgangsspannung und die Überwachungsschwellenwerte werden intern durch Laserabgleich festgelegt und haben eine hohe Genauigkeit. Somit ist das Produkt als Stromquelle mit hoher Zuverlässigkeit geeignet.
Der Spannungsregler hat ein hervorragendes Übergangsverhalten, eine Änderung in Eingang oder Last wirkt sich nur gering in der Ausgangsspannung aus; durch diese Merkmale wird eine falsche Überwachungserkennung verhindert. Der Versorgungsspannungsdurchgriff liegt im Bereich von 70 dB bei 1 kHz.
Ein weiteres wichtiges Merkmal ist die Minimierung des Energieverbrauchs in Anwendungen, die kontinuierlich aktiv sind. Dies trägt zu einer verlängerten Lebensdauer der Batterie bei. Der R5116/R5117 trägt zur Reduzierung des gesamten Energieverbrauchs durch typ. 25/35 µA im Ein-Modus und 1,5/10 µA im Aus-Modus durch Steuerung des Deaktivierungs-Pins des Chips bei.
Die Ausgänge haben einen N-Kanal mit offenem Drain und benötigen einen externen Pull-Up-Widerstand zum Definieren seines logischen hohen Potentials. Jeder Überwachungsschaltkreis besitzt seinen eigenen Ausgang und kann kombiniert oder einzeln mit dem Mikrocontroller verbunden werden.
Ein externer Kondensator wird zum Festlegen des aktiven Reset-Zeitraums und der Einschalt-Reset-Zeit verwendet. Sie sollte mit ausreichender Länge festgelegt werden, um den Prozessor korrekt zurückzusetzen.

Im R5116 und R5117 sind umfangreiche Sicherheitsfunktionen integriert, die den Spannungsregler und andere Teile der Anwendung vor möglichen Schäden und Defekten schützen.

• Überstromschutz, zur Reduzierung des Ausgangsstroms bei Überladung.
• Kurzschlussschutz, ein integrierter Kurzschlussstrom-Begrenzungsschaltkreis erkennt einen Kurzschluss und reduziert den Ausgangsstrom auf ein sicheres Niveau von 105 mA; nach Behebung des Kurzschlusses nimmt der Regler automatisch den normalen Betrieb wieder auf.
• Ein Wärmeschutz ist integriert, der den Regler bei Erkennung einer Übertemperatur von 175 °C ausschaltet. Bei Erreichen einer Temperatur von 145 °C wird der normale Betrieb wieder aufgenommen.

Zielanwendungen für diese Produkte sind beispielsweise Geräte mit einem direkten 12-V-Batterie-Anschluss, Motorsteuergeräte, Infotainment, Sicherheitssysteme, Armaturenbrett-Systeme, Remote Keyless Entry, Wegfahrsperren sowie Fahrerassistenzsysteme.

R5116 and R5117 Features:
Input Voltage Range (Maximum Rating)    3.5 to 42.0 V (50 V)
Absolute Maximum Rating    60V < 200 ms
Operating Temperature Range Consumer / Industrial / Automotive    -40 to +105 / -50 to +125 / -40 to +125°C
Supply Current R5116 / R5117:     Typ. 25 / 35 µA
Standby Current R5116 / R5117:     Typ. 1.5 / 10 µA

Voltage Regulator (VR)
Output Voltage Range:    3.3 to 5.0 V
Output Voltage Accuracy:    -1.25 to +0.75% (−40°C ≤ Ta ≤ 105°C)
Output Current:    500 mA
Protection Circuits:    Thermal shutdown (Detection Temperature Typ.175 °C)
    Output current (Typ.750 mA)
    Output current short-circuit (Typ.105 mA)
Voltage Detector (VD) R5116
Overvoltage (OV) Detector Threshold:    3.3 to 5.5 V (in 0.01V step)
Undervoltage (UV) Detector Threshold:    2.5 to 5.0 V (in 0.01V step)
Detector Threshold Accuracy:    -1.25 to +0.75% (−40°C ≤Ta≤ 105°C)
Release hysteresis:    max 0.7%
Sense Voltage Detector (SVD) R5117
Detector Threshold:    2.5 V to 5.0 V (in 0.01V step)
Detector Threshold Accuracy:    -1.25 to +0.75%(−40°C ≤Ta≤ 105°C)
Release hysteresis:    max 0.7%
Battery Voltage Detector (BVD) R5117
Detector Threshold:    3.5 to 12.0 V (in 0.1V step)
Detector Threshold Accuracy:    -2.0 to +1.0% (−40°C ≤Ta≤ 105°C)
Release hysteresis:    max 5.0%

Package R5116S, R5117S    HSOP-8E
AEC-Q100 Compliant    To be confirmed soon

Mehr Informationen auf der RICOH-Website: R5116 | R5117   

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