(mėlyna V FLT, geltona V IN, raudona I OUT, žalia V OUT)
Viršįtampa ir trumpasis apkrovos ir maitinimo įtampos jungimas yra sunkiausi įvykiai, su kuriais turime susidurti skaitmeninio išėjimo operacijos metu. Šiais blogais įvykiais išvesties etapai turi išgyventi išsklaidydami visą susijusią energiją. Be apkrovos, sujungtos su išėjimo pakopomis, reikia apsaugoti nuo srovės piko, kuris gali pasiekti netikėtas vertes.
Norint saugiai valdyti labai dideles srovių smailes trumpojo maitinimo įtampos išėjimų atveju, luste yra integruotas srovės ribojimo blokas. Dėl to leidžiama naudoti tik trumpą laiką; tik tiek laiko, kiek reikia norint įsikišti į srovės ribojimo schemą, todėl maksimalią išėjimo srovę sutrumpinkite naudodami išorinį rezistorių.
Panašiai yra ir sunkiai perkraunant. Viduje ribotos išėjimo srovės nepakanka; Tiesą sakant, jei trumpasis jungimas ar per didelė apkrova trunka tą patį laiką, energija, išsisklaidžiusi tiek į prietaisą, tiek į apkrovą, tampa svarbi, todėl sukelia per didelį šildymą, galintį sunaikinti prietaisą ir (arba) apkrovą.
Dėl to mikroschemoje buvo įmontuotas „neišsklaidomasis trumpojo jungimo blokas“, kuris riboja perkrautų kanalų dabartinės ribojimo sąlygos trukmę. Trukmė, pavadinta „Srovės atjungimo laikas“ (T Coff,), nustatoma išoriniu rezistoriumi (R CoD), sujungtu tarp CoD kaiščio ir SGND įžeminimo plokštumos. Praėjus šiam laikui, kanalai tam tikrą laiką būna OFF padėtyje, pavadintoje galios atkūrimo vėlinimo trukme (tres), kad būtų išvengta PCB degradacijos, jei per daug apkrovos kanalų yra daug, ir sumažėtų tiek įrenginyje, tiek ir tekančioje energijoje. apkrovos.
Jei „T Coff“ metu perkrautų kanalų jungties temperatūra pasiekia viduje nustatytą vertę (T JSD), jungties šiluminės apsaugos blokai, po vieną kiekvienam kanalui, išjunkite kanalus. Jie iš naujo paleidžiami tik tada, kai Tj grįžta žemiau atstatymo ribos.
Galima išjungti „neišsklaidantį trumpojo jungimo bloką“, jungiantį CoD kaištį trumpai su SGND įžeminimo plokšte, taigi IPS4260L veikia tik jungties šiluminė apsauga.
(raudona V FLT, mėlyna I OUT)
9 ir 10 paveiksluose bangos formos praneša apie išėjimo srovę (Iout) viename kanale ir diagnostinę įtampą (V FLT) trumpojo jungimo sąlygomis; kaip matote abiejuose paveiksluose, išėjimo srovė po trumpo piko yra ribojama fiksuota verte.
9 paveiksle papildomai nurodome atitinkamo kanalo išėjimo įtampą ir įėjimo įtampą, atitinkančią gedimo įtampos bangos formą, nes IPS4260L įvesties kaiščiai naudojami diagnostikos tikslams.
Fig. 10, kai išjungta „neišsklaidančio trumpojo jungimo bloko“ funkcija, matome, kad norint pasiekti šilumos mazgo išjungimą, reikia pirmo ilgo žingsnio. Po to perkrautas kanalas yra išjungtas, todėl nulio bus ribojama išėjimo srovė. Perkrauto kanalo diagnostinis signalas paprastai būna aukštas, kol šiluminės apsaugos intervencija jį išjungia, tuo metu FLT kaiščio ir atitinkamo įvesties kaiščio diagnostika tampa žema, signalizuodama apie šiluminę intervenciją. Įprastas veikimas vėl pradedamas, kai sandūros temperatūra T J grįžta žemiau atstatymo ribos T JSD - T JHYST ir ciklas prasideda iš naujo.
Elgesys su talpine apkrova
(geltona Vout, mėlyna Iout, raudona Vflt)
IPS4260L taip pat be problemų gali valdyti talpinę apkrovą; jis gali valdyti kondensatorius su labai didele talpa. 11 paveiksle nurodytos bangos formos, veikiančios 3,3 mF / 63 V kondensatorių. Dėl didelės talpos išėjimo srovė kondensatoriaus įkrovimo metu yra ribojama srovės, todėl mes nematome tikrosios įkrovimo srovės, bet ribotuvo srovę, išoriškai nustatytą rezistoriaus. Po „T Coof“galite pamatyti „neišsklaidančią trumpojo jungimo apsaugą“ intervenciją, kad pakrauta galia būtų išjungta, taip pat perkrovos ar trumpojo jungimo atveju. Kai kondensatorius beveik visiškai įkrautas, srovė eina žemiau nustatytos srovės ribos: tai aiškiai parodyta 13 paveiksle, kur mėlynos spalvos bangos formos viduryje galite pastebėti staigų įkrovimo srovės nuolydžio pokytį, kol pasieksite nulinę vertę (kondensatorius visiškai įkrautas). Kai išėjimo kondensatorius įkraunamas ir įėjimui suteikiate žemą įtampą, OL kaiščio elgesys atitinka trumpąjį GND atvejį dėl jo įtampos. Tai reiškia, kad esant išjungtai būsenai (įėjimo įtampa maža), OL kaiščio diagnostinis signalas (paprastai didelis) būna žemas (žr. Tiesos lentelę 12 paveiksle).
(geltona Vout, mėlyna Iout, raudona Vflt)
VI. Išvada
Pateikti išmanieji monolitiniai keturių žemų šoninių jungiklių elementai. Naujas išmanusis maitinimo jungiklis (IPS) užtikrina didesnį tikslumą, siekiant sumažinti energijos nuostolius ir išvengti sistemos klaidų įvykus gedimams. Šie pranašumai pasiekiami naudojant ST naujausios kartos „Multipower-BCD“ technologiją, kuri leidžia programuojamą perkrovos srovės ribą palaikyti stabilias galios sąlygas, kol sistema atsigauna.
Pateikdamas integruotą keturių išvesties kanalų sprendimą, IPS4260L taip pat supaprastina dizainą, padidina patikimumą ir taupo kompiuterio plokštės vietą. Šis naujas keturių kanalų IC yra svarbus ST pramoninės IPS portfelio papildymas, kuriame jau yra vieno, dviejų, keturių ir aštuonių kanalų aukštųjų įrenginių.
Nuorodos
„IPS4260L Quad low-side intelligent power switch“ duomenų lapas, www.st.com.
„UM2297: darbo pradžia naudojant„ STEVAL-IFP029V1 “, skirtą IPS4260L didelės spartos keturių žemų šonų tvarkyklėms su specialia GUI“, vartotojo vadovas, www.st.com.
apie autorių
Michelangelo Marchese
Vyresnysis techninės rinkodaros inžinierius
Pažangūs maitinimo jungikliai (IPS) ir „IO-Link“ produktai
Pramonės ir energijos keitimo skyrius
STMicroelectronics