環(huán)境能源可以代表使用能量收集的設(shè)計中的不確定電源。在這些設(shè)計中，使用“電源良好”信號對于僅在可接受電平可用時才能使關(guān)鍵IC（例如MCU和存儲器）的操作特別重要。工程師可以利用半導(dǎo)體制造商提供的各種可用解決方案來解決這個問題，包括ADI公司，飛兆半導(dǎo)體公司，凌力爾特公司，麥克雷爾公司和德州儀器公司等。

對于能量收集設(shè)計，需要依賴來自環(huán)境能源的涓流功率驅(qū)動相應(yīng)的需求，不僅需要仔細(xì)關(guān)注單個設(shè)備的功耗和總體功率預(yù)算，還需要能夠檢測何時功率達(dá)到最低水平電路操作所需。對于許多能量收集應(yīng)用，正確的電路操作僅需要識別系統(tǒng)功率已達(dá)到所需水平。對于相關(guān)的IC，這種識別以“電源良好”信號的形式出現(xiàn)，當(dāng)電壓電平達(dá)到工程師設(shè)定的閾值時，該信號保持啟用。

對于更復(fù)雜的設(shè)計，工程師可以利用專用PMIC或?qū)Ｓ媚芰渴占O(shè)備中的復(fù)雜電源管理功能。然而，對于旨在最大限度地減少設(shè)備數(shù)量和系統(tǒng)復(fù)雜性的設(shè)計，工程師還將發(fā)現(xiàn)內(nèi)置于能量收集設(shè)計核心組件中的組件功能。

低壓差（LDO）穩(wěn)壓器，如德州儀器（TI）TPS797xx系列，飛兆半導(dǎo)體FAN2558，麥克雷爾MIC5248和MIC5258以及ADI公司ADP2140等，提供特定的“電源良好”輸出信號作為漏極開路輸出。通常用于基于MCU的低功耗應(yīng)用，這類器件提供的電源良好信號通?？梢灾苯邮褂?，也可以只使用簡單的上拉電阻。它可以直接用作MCU的上電復(fù)位信號或低功率信號，適用于更一般的應(yīng)用。

與此類其他器件一樣，TI TPS797xx器件中的片上比較器將VOUT與片上參考信號進(jìn)行比較（圖1）。當(dāng)VOUT超過TI TPS797xx器件中穩(wěn)壓電壓的約90％時，電源正常信號保持有效，直到VOUT降至約90％以下。

圖1：在TI TPS797xx LDO系列中，當(dāng)VOUT超過參考電壓電平的約90％時，電源正常信號有效。片上比較器（德州儀器公司提供）。

Fairchild FAN2558電源良好信號提供更嚴(yán)格的容差，當(dāng)VOUT上的電壓大于指定輸出電壓的95％時斷言 - 以及增加額外的監(jiān)控條件，包括熱關(guān)斷和過流壓降檢測。飛兆半導(dǎo)體器件還包括電源良好輸出延遲，允許額外的時間使電源電路穩(wěn)定，然后再啟用依賴于電源良好輸出信號變化的任何負(fù)載（圖2）。

圖2：Fairchild FAN2558 LDO使用延遲電源良好輸出，不僅可以發(fā)出低電壓操作信號，還可以發(fā)出其他故障信號。請注意，這是固定輸出電壓版本。旁路引腳僅在FAN2559上提供（由Fairchild Semiconductor提供）。

與飛兆半導(dǎo)體器件一樣，Micrel MIC5248和MIC5258 LDO IC也可根據(jù)電壓，熱關(guān)斷和過流壓降條件提供延遲電源良好信號。 Micrel器件提供更嚴(yán)格的容差，提供89％Vout的低閾值和97％VOUT的高閾值。

對于ADP2140 LDO中的電源良好輸出信號，ADI公司在電壓監(jiān)控電路中引入了少量遲滯，進(jìn)一步對測量信號進(jìn)行去線，以減少噪聲或外部擾動可能無意中觸發(fā)電源良好信號的可能性。

如果規(guī)格要求沒有電源良好輸出的穩(wěn)壓器，工程師通常可以使用可用的輸出引腳設(shè)計一個。例如，德州儀器（TI）TPS61175不提供內(nèi)置電源良好信號，但工程師可以使用外部比較器（如德州儀器TL331）設(shè)計一個，以將VOUT與TPS61175的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，該基準(zhǔn)電壓由TPS61175的FREQ輸出跟蹤。信號（圖3）。

圖3：在這種情況下，工程師可以使用外部比較器來設(shè)計電源良好輸出，以監(jiān)控Vout與TI TPS61175 LDO中FREQ信號跟蹤的器件內(nèi)部基準(zhǔn)電壓之間的差異（在德州儀器公司提供） 。

專為能量收集應(yīng)用而設(shè)計的設(shè)備通常包括內(nèi)置電源良好信號。例如，凌力爾特公司的LTC3108和LTC3109 DC/DC轉(zhuǎn)換器將多個輸出源與連接到初級電壓輸出的電源良好信號相結(jié)合。兩款器件均具有-7.5％的功率良好閾值，相對于上升電平的VOUT和下降電平的Vout的-9％。線性部件具有在這些設(shè)備上打開輔助輸出電源VOUT2的附加功能。因此，例如，LTC3108/9電源良好信號可用作上電復(fù)位信號以啟動MCU。反過來，MCU可以根據(jù)需要打開VOUT2，為缺少內(nèi)置睡眠模式的傳感器和放大器等外部電路供電。

德州儀器bq25504采用電池管理功能設(shè)計，具有類似的電源良好信號及其VBAT_OK輸出信號。使用此設(shè)備時，VBAT_OK用于在蓄電池或電容器上的電壓降至預(yù)設(shè)臨界水平以下時向連接的MCU發(fā)送信號，指示應(yīng)立即降低負(fù)載以防止出現(xiàn)欠壓狀態(tài)。 TI建議在實際設(shè)計中，VBAT_OK將用于驅(qū)動位于其VSTOR電壓輸出和負(fù)載之間的外部開關(guān)，以在能量收集應(yīng)用中將負(fù)載與能量存儲設(shè)備分離。

在由不同環(huán)境能源驅(qū)動的能量收集設(shè)計中，使用準(zhǔn)確的電力良好信號至關(guān)重要。工程師可以在許多器件中利用內(nèi)置的電源良好信號，或者使用外部比較器設(shè)計簡單的電源良好電路，以監(jiān)控VOUT與參考電壓電平之間的關(guān)系。在許多情況下，專門為能量收集而設(shè)計的器件將電源良好輸出信號與多個電壓源相結(jié)合，以提供優(yōu)化低功耗設(shè)計中功率利用所需的靈活電源管理功能。