Цепи нуждаются в защите, тоже: решение IC для перенапряжения, пониженного напряжения и обратной полярности
Новая микросхема питания от Linear Tech, LTC4368, представляет собой высокоинтегрированное устройство, которое может помочь вам защитить ваши цепи от проблемных напряжений и текущих условий.
Каждому устройству нужен источник питания. В мире фэнтезийных схем и блок-диаграмм этот источник питания делает то, что вы ожидаете от него, все время. Если это 5-вольтовый коммутатор, выход всегда 5 В, шум пренебрежимо мал и т. Д. Кроме того, 28-вольтовая шина, которая питает коммутатор, всегда составляет 28 В, шум пренебрежимо мал и т. Д. И, конечно же, 28 В всегда 28 В, а земля всегда заземлена, за исключением случаев, когда кто-то неправильно подключает разъем.
Все становится немного сложнее, когда мы должны перейти в реальность. Напряжения питания далеки от совершенства, и в крайних случаях они могут навсегда повредить ваш контур, если вы не приняли необходимые меры предосторожности. Три общих режима отказа - это перенапряжение, пониженное напряжение и обратная полярность.
Защита от пониженного напряжения, перенапряжения и обратной полярности: выход отслеживает вход, когда вход находится в допустимом диапазоне; в противном случае выход выдерживается при 0 В. Изображение предоставлено линейной технологией
Я не могу с готовностью подумать о сценарии, при котором минимальное напряжение может нанести ущерб, но это, безусловно, может привести к неисправности цепи (и, кроме того, схема может работать неправильно, чтобы затруднить диагностику). С другой стороны, перенапряжение и обратная полярность, безусловно, могут нанести ущерб. Один из примеров, который приходит на ум, - это тенденция конденсации танталовых конденсаторов при превышении их номинального напряжения.
Также возможно, что цепь работает неправильно, что влияет на источник питания, но не вызвано источником питания. Здесь я имею в виду текущие ошибки. Более знакомым примером является нисходящий отказ, который потребляет избыточный ток питания; вытягивание слишком большого тока из регулятора может привести к его перегреву. Тем не менее, также возможно иметь ток, текущий от нагрузки до источника (т. Е. Противоположность тому, что вы хотите). Это может произойти, когда, например, компонент, работающий на 5 В, замыкается на узле 12 В в другом месте в системе.
Многие проекты игнорируют некоторые или все эти режимы отказа, и это, как правило, не проблема для прототипов или экспериментальных систем или устройств, которые питаются от хорошо управляемых источников (таких как батареи). Но когда требуется надежность и надежность, вам нужна схема защиты, и, как обычно, гораздо удобнее (и, как правило, более эффективно) полагаться на ИС, специально разработанную для этой роли. LTC4368 - это новый продукт от Linear Tech, который определенно заслуживает внимания.
Блок-схема LTC4368. Не стесняйтесь дублировать это в пользовательских схемах, если это ваши предпочтения; Я выберу IC. Изображение предоставлено Linear Tech (PDF)
Чувствительный ток, сравнивающий напряжение
Следующая схема приложения передает основные функции LTC4368.
Изображение предоставлено Linear Tech
Защита от перегрузки по току и обратного тока основана на резисторе, подключенном между контактами SENSE и V OUT. Внутренние пороги срабатывания по току являются фиксированными, поэтому для настройки функциональности вам необходимо изменить сопротивление сигнала. Также обратите внимание, что есть две версии LTC4368: у одного есть равные пороги для прямого и обратного тока, а у другого есть намного меньший порог для обратного тока.
Обнаружение перенапряжения и пониженного напряжения осуществляется через внешние резисторы и внутренние компараторы.
Изображение предоставлено Linear Tech (PDF)
Требуются внешние компоненты
Как видно из схемы приложения, LTC4368 действительно нуждается в небольшой помощи от внешних компонентов. В дополнение к типичным конденсаторам и резисторам вам нужно что-то прервать ток питания.
Если вы посмотрите на схему приложения, вы увидите, что линия электропитания не проходит через LTC4368; скорее, он проходит через внешние устройства, которые управляются LTC4368. Как видно из названия управляющего вывода (например, «GATE»), внешними устройствами являются MOSFET, а точнее, два N-канальных МОП-транзистора (или один, если вам не нужна защита от обратной полярности). Внутренняя схема зарядного насоса обеспечивает высокое напряжение затвора, которое, в свою очередь, обеспечивает низкое сопротивление состояния при всем этом токе питания, протекающем через полевые транзисторы.
Защита от малой мощности
В LTC4368 есть много функциональности. Дополнительные функции включают в себя вывод индикации неисправности, таймер задержки восстановления и функцию автоматического повторного включения сверхтока (для этого вам нужен внешний конденсатор). И несмотря на все это, LTC4368 не требует многого с точки зрения энергопотребления: вам нужно будет посмотреть кривые производительности, чтобы получить детали, но спецификация шара для рабочего тока составляет 80 мкА.
Каков ваш предпочтительный подход к защите электропитания «meta-tags hidden-print»>
Узнать больше о:
перенапряжение питания минимальное напряжение перегрузка по току обратный ток обратная полярность линейная технология защита ic