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R5421N151F 发布时间 时间:2025/12/28 5:08:23 查看 阅读:15

R5421N151F是一款由理光(Ricoh)公司生产的高精度、低功耗的电压检测器(Voltage Detector)集成电路,广泛应用于需要精确监控电源电压的电子设备中。该器件属于R5421N系列,该系列以其高精度的电压检测能力、小型封装和低电流消耗而著称,特别适用于电池供电系统、便携式设备和嵌入式控制系统等对空间和功耗敏感的应用场景。R5421N151F采用CMOS工艺制造,具有极低的静态电流,通常在微安级别,从而最大限度地延长了电池寿命。该芯片内置一个高精度的参考电压源和一个比较器电路,能够实时监测外部输入电压,并在检测到电压低于预设阈值时输出相应的信号,用于触发系统的复位操作或发出警报提示。该型号的后缀“151F”表明其具体的检测电压阈值和输出类型:其中“151”代表检测电压为1.5V,而“F”通常表示其输出形式为N沟道开漏输出(N-channel Open Drain),需外接上拉电阻以实现高电平输出。R5421N151F还具备良好的温度稳定性,确保在宽温度范围内仍能保持稳定的检测精度。此外,该器件具有出色的抗噪声能力和快速响应时间,能够在电源波动或瞬态干扰下可靠工作,避免误触发。其小型化的封装形式(如SOT-23或DFN)使其非常适合在高密度PCB布局中使用。由于其高可靠性与稳定性,R5421N151F被广泛应用于智能手机、可穿戴设备、物联网终端、医疗电子设备以及工业控制模块等领域,作为系统电源管理的重要组成部分。

参数

工作电压范围:0.7V ~ 6.0V
  检测电压阈值:1.5V(精度±1.0%)
  静态电流:典型值0.45μA
  输出类型:N沟道开漏输出
  工作温度范围:-40°C ~ +85°C
  封装形式:SOT-23-3 或 DFN1010-3
  响应时间:典型值200ms
  复位延迟时间:无内置延迟(即时响应)
  参考电压源:内部集成高精度基准
  驱动能力:支持外部上拉电阻至VDD

特性

R5421N151F的核心特性之一是其超低功耗设计,静态电流低至0.45μA,这使得它在长期运行的电池供电系统中表现出色,显著延长了设备的待机时间和整体使用寿命。这一特性对于物联网传感器节点、智能手表、无线传感器网络等应用至关重要,因为这些设备通常依赖纽扣电池或小型锂电池供电,必须最大限度地减少非功能性功耗。该芯片采用先进的CMOS制造工艺,在保证高性能的同时实现了极低的漏电流,即使在长时间待机模式下也能持续监控电源状态而不会显著影响电池寿命。
  另一个关键特性是其高检测精度,电压检测阈值设定为1.5V,且精度可达±1.0%,这意味着在各种环境条件下(包括不同负载、温度变化和电源波动),其触发点始终保持高度一致。这种精度水平远高于普通分立元件搭建的电压检测电路,有效防止了因误判导致的系统异常重启或过早关机。高精度的实现得益于内部集成的精密带隙基准源,该基准源经过激光修调,具有优异的长期稳定性和温度补偿能力,可在-40°C至+85°C的工作温度范围内维持性能一致性。
  R5421N151F采用N沟道开漏输出结构,提供了灵活的接口兼容性。开漏输出允许用户将多个电压检测器的输出并联实现“线与”逻辑,便于构建多通道电源监控系统。同时,输出端可通过外接上拉电阻连接到不同于VDD的逻辑电平,从而实现电平转换功能,适用于混合电压系统中的信号隔离与匹配。这种设计增强了其在复杂系统架构中的适应能力。
  该器件还具备良好的抗干扰能力和快速响应机制。虽然其典型响应时间为200ms,但这一延迟有助于滤除短暂的电源噪声或瞬态压降,避免系统因偶发干扰而误触发复位。同时,其内部电路设计优化了噪声抑制性能,确保在电磁环境复杂的工业或车载应用中仍能稳定工作。此外,R5421N151F无需外部延迟电容或其他辅助元件即可独立工作,简化了外围电路设计,减少了PCB占用面积和物料成本,提高了系统的整体可靠性。

应用

R5421N151F主要用于需要高精度电压监控和低功耗运行的电子系统中。在便携式消费类电子产品中,如智能手环、TWS耳机、电子书阅读器和蓝牙标签等,该芯片被用作电池电量监测单元,当电池电压下降至1.5V左右时触发低电压警告或自动关机保护,防止电池过度放电造成损坏。在物联网(IoT)设备中,例如无线传感器节点、智能家居控制器和远程抄表装置,R5421N151F负责监控主电源或备用电池的状态,确保微控制器在电源异常时及时进入安全模式或保存关键数据。
  在工业自动化领域,该器件可用于PLC模块、传感器变送器和远程I/O单元中,作为系统复位控制的一部分,保障设备在电源不稳定或断电恢复过程中能够可靠重启。此外,在医疗电子设备如血糖仪、体温计和便携式监护仪中,R5421N151F帮助维持系统运行的稳定性,确保测量结果的准确性和数据完整性,尤其是在使用一次性电池或可充电电池供电的情况下。
  该芯片也常用于嵌入式微控制器系统的电源管理子系统中,作为外部看门狗或电压监控器,补充MCU内部复位电路可能存在的精度不足或功耗较高的问题。特别是在使用低电压运行的MCU(如1.8V或1.2V核心电压)系统中,R5421N151F可以提供精准的掉电预警功能,使系统有足够时间完成数据保存或有序关机操作。其小型封装和无需外部元件的特点使其非常适合高密度贴装和自动化生产,广泛应用于汽车电子、通信模块和安防设备等多种对可靠性和空间要求严苛的场合。

替代型号

R3111N151A
  R1421N151B
  XC6151C151MR

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