Автоматическое подключение одного из двух источников питания: двухканальный приоритетный контроллер мощности
В этой статье рассматривается интеллектуальный переключатель питания, который автоматически соединяет одно из двух источников входного напряжения с общим выходным узлом.
Линейная технология, входящая в состав Analog Devices, недавно выпустила LTC4418, который они описывают как «двухканальный приоритетный контроллер мощности». Другими словами, это устройство предназначено для автоматического (разумного) подключения одного из двух допустимых источников питания - в порядке их приоритета - к обычному общему выходному узлу (нагрузке).
Рисунок 1. Микросхема LTC4418 поставляется в 20-контактном корпусе QFN. Диаграмма взята из таблицы (PDF)
Как можно видеть на рисунке ниже, вашему дизайну может потребоваться множество внешних компонентов, и, следовательно, вы поймете все и все рекомендации по дизайну, которые Linear Tech желает предоставить.
Рисунок 2. Этот интеллектуальный выключатель питания может потребовать много внешних компонентов. Диаграмма взята из таблицы (PDF)
Два источника входного напряжения и их приоритетные уровни
Два источника входного напряжения (V1 и V2) имеют одинаковый диапазон входного напряжения, который составляет от 2, 5 до 40 В, и они независимы в том смысле, что они не должны иметь одинаковое напряжение или даже аналогичное напряжение. Кроме того, приоритет подачи напряжения не зависит от уровня напряжения; скорее, приоритет напряжения определяется назначением выводов, где V1 имеет более высокий уровень приоритета, чем V2. Например, схема приложения ниже показывает, что 5V SYS (подключенный к V1) является источником напряжения с более высоким приоритетом (считайте его основным источником питания), в то время как адаптер 12V на стене, привязанный к V2, является более низким приоритетом (или вторичным) напряжение питания.
LTC4418 автоматически переключается на питание с низким приоритетом (V2), когда напряжение питания с более высоким приоритетом (V1) становится недействительным. Аналогично, когда V1 снова становится действительным, устройство автоматически переключается обратно на это питание независимо от состояния вторичного источника питания.
Рисунок 3. Уровень приоритета напряжения задается назначением выводов. В этом примере источник питания 5 В (V1) имеет более высокий приоритет, чем источник питания 12 В (V2). Из таблицы (PDF)
И если ваша система использует более двух источников входного напряжения, вы можете просто каскадировать несколько устройств LTC4418 вместе с помощью штырей CAS (каскад) и EN (enable). В этой конфигурации LTC4418 обеспечит переключение между более чем двумя входами (см. Следующий рисунок). Ницца!
Рисунок 4. Техническое описание показывает, как несколько IC LT4418 могут быть соединены вместе с помощью контактов CAS и EN
Определение, когда питание входного напряжения действительно
Окно OV (перенапряжение) и UV (под напряжением), а также время проверки окна - это то, что определяет, когда источник питания считается действительным. Каждое из двух источников входного напряжения имеет собственное окно OV / UV, которое настраивается пользователем, просто выбирая соответствующие резисторы. Время проверки (t VALID) этого окна OV / UV может настраиваться пользователем или может быть оставлено со значением по умолчанию, которое составляет 3, 5 мкс (типичное); когда значение времени проверки окна по умолчанию является достаточным, разработчик может просто подключить вывод TMR к контакту CCTV INTV. И когда требуется определенное время проверки окна, внешний конденсатор может быть подключен между выводом TMR и GND, где время проверки составляет 16 мс / нФ. Однако имейте в виду, что это одно окно времени проверки используется для обоих каналов питания.
Более подробную информацию по этой теме см. В разделе технических данных, озаглавленном « Выбор времени проверки».
Руководство по выбору внешних компонентов
Как уже упоминалось ранее, Linear Tech предоставила некоторую помощь для выбора внешних компонентов. В качестве примера, когда речь идет о выборе внешних P-канальных MOSFET, Linear Tech выдает четыре ключевых параметра, которые следует учитывать:
- R DS (ON): сопротивление
- BV DSS (MAX): абсолютное максимальное напряжение пробоя стока
- V GS (TH): пороговое напряжение
- SOA: безопасная рабочая область
В техническом описании также представлен список предлагаемых P-канальных полевых МОП-транзисторов (см. Рисунок ниже).
Рисунок 5. Список предложенных P-канальных полевых МОП-транзисторов из таблицы данных
Макетная помощь
Макет часто является важной частью процесса проектирования, и это очень важно, когда производитель предоставляет значительное количество руководств по планированию. В техническом описании LTC4418 есть раздел «Рассмотрение макета», который является кратким, но прочным. Он также имеет примерную схему компоновки, которая является ясной и достаточно полной; эта диаграмма даже содержит интересную рекомендацию LT по подключению открытой площадки к заземляющему контакту (эта трапециевидная секция подключена к контакту 8, см. ниже).
Рисунок 6. Пример компоновки LTC4418, предоставленный таблицей данных
У вас была возможность использовать этот новый контроллер мощности, LTC4418, от Linear Technology «мета-тэги скрытой печати»>
Узнать больше о:
линейный технологический источник питания