為了保證電網系統的長期可靠，智能電表系統中需要隨時監(jiān)視各部分電壓，以防止導致測量失真或系統故障等意外情況。

(圖1)

圖1展示了智能電表系統通常包含的幾大模塊其中標紅包括了電源軌、測量以及應用模塊，從一般設計的角度來看，監(jiān)視電力消耗的系統需要精確，緊湊和可靠，所以這三部分通常離不開電源電壓監(jiān)控器/看門狗定時器等產品。

DC/DC電源子系統的要求：寬Vin和低Iq

電表的供電系統如下：從主交流電源接收12 V至24V電壓，將其轉換為3.3V或5V DC電壓，之后為系統的其余部分供電。電壓監(jiān)控器可確保主電源和所有電源軌均在系統要求范圍內，以確保系統正常運行。如果該模塊中的電壓發(fā)生故障或掉電，電壓監(jiān)視解決方案需要標記故障狀況，以便系統的其余部分可以正常關閉。

如果主電源不能提供足夠的電源，則開關會將備用電池或超級電容器連接到系統中，以臨時提供所需的電源。通常DC/DC電源模塊需要一個電壓監(jiān)控器，該電壓監(jiān)控器具有寬的Vin來監(jiān)控高達24 V的電壓，并且負責啟動備用電源。

計量和應用子系統的要求：高精度和可編程延遲

計量模塊通過傳感器連接到外界，并負責實際的測量，然后再將信息發(fā)送到微控制器(MCU)進行處理。該應用還有另一個MCU，除了顯示信息外，它還可以進行格式化和存儲數據。該塊負責監(jiān)視整個系統，并充當系統和數據輸出之間的主要接口。

在這些模塊中，準確監(jiān)控為MCU供電的電壓軌和MCU活動對于確?？煽亢鸵恢滦詼y量至關重要。如果MCU處于不正確的工作狀態(tài)，則電壓監(jiān)控器或看門狗定時器可以在出現任何其他問題之前標記出故障。在監(jiān)視電壓時，尤其是在需要精確、可靠的測量系統中，電壓監(jiān)視器的精度對系統處理時間和運行性能至關重要。

此外，每當應用模塊使用MCU或幾個不同的外設時，出于時序目的，需要可編程的啟動延遲。當MCU或其他外圍設備需要特定的啟動時間時，可編程延遲起著重要的作用。同樣，當發(fā)生故障情況時，可能需要特定的復位延遲，以便MCU和/或外設在釋放復位之前完成任務。在這種情況下，可編程的延遲功能可以非常簡單的解決這一問題。

智能電表整體設計要求

圖1概述的所有三個模塊都需要電壓監(jiān)控器，都需要寬Vin，低功耗(低Iq)，高精度和可編程延遲等特點。TI日前推出的TPS3840完全符合如上的所有要求。

TPS3840具有高達24 V或更高的寬輸入電壓范圍，并帶有用于監(jiān)視高低壓軌的外部電阻器，典型電壓監(jiān)視精度為1%，僅消耗350nA的功率，同時提供可編程延遲。此外，TPS3840提供了優(yōu)異的精度和靈活性，與MCU中的內部ADC監(jiān)控相比，TPS3840在電壓監(jiān)控器閾值選項方面具有更大的靈活性，更低的上電復位電壓和更快的啟動延遲。

上電復位定義為在定義輸出之前的最小輸入電壓，可有效防止可能產生錯誤故障或過早啟動系統所產生毛刺。TPS3840的啟動延遲僅為220 µs，這意味著TPS3840可以在系統其余部分上電之前就開始監(jiān)視電壓?？傮w而言，電壓監(jiān)控器通過連續(xù)監(jiān)控電表內部電壓軌來保證穩(wěn)定的的系統功能。

計量和應用模塊中的外部看門狗定時器將通過檢測MCU通用輸入/輸出引腳發(fā)送的脈沖來確保MCU不會周期性地鎖存或出現毛刺。如果軟件故障并錯過脈沖，則外部看門狗定時器將復位MCU。