Tas regulē pārsprieguma strāvu ikreiz, kad tiek uzstādīts komponents, un aizsargā no īslaicīgām ķēdēm un pārmērīgu straumju problēmām, kamēr komponents tiek izmantots.
Tas ļauj aizstāt bojātos komponentus, uzlabojumus vai uzturēšanu, neizslēdzot visu sistēmu, kas ir kritiski svarīgi augstas pieejamības sistēmām, piemēram, serveriem un tīkla slēdžiem.
Pārskats
Karstā maiņas lietojumprogrammās TPS2471X galvenā funkcija ir droši vadīt ārēju N-kanāla MOSFET ar ātrumu 2,5 V līdz 18 V. Izmantojot bojājuma laiku un regulējamus strāvas ierobežojumus, tas aizsargā piegādi un slodzi no pārmērīgas strāvas starta laikā.
Turklāt ķēde garantē, ka ārējais MOSFET paliek drošā darba zonā (SOA). Tas kontrolē arī strāvas strāvu. Turklāt, izmantojot šo karsto mijmaiņas barošanas avotu, tagad varat nomainīt kļūdainas slodzes ķēdes daļas, neizslēdzot ieejas jaudu.
TPS24710/11/11/13 ir kontroliera tips, kuru mums ir viegli izmantot. Tas ir paredzēts darbam ar spriegumiem no 2,5 V līdz 18 V, un tas ir tas, ko viņi sauc par karstā maiņas kontrolieri, un tas nozīmē, ka tas spēj droši kontrolēt ārēju N-kanāla MOSFET.
Mēs arī redzam, ka tam ir programmējams strāvas ierobežojums un kļūdas laiks, un tie ir tur, lai piegāde un slodze būtu pasargāta no pārāk lielas strāvas, kad mēs sākam lietas.
Pēc ierīces sākšanas mēs ļaujam straumēm pārsniegt robežu, kuru izvēlējās lietotājs, bet tikai līdz brīdim, kad notiek ieprogrammētais taimauts. Tomēr, ja ir patiešām lieli pārslodzes notikumi, mēs nekavējoties atvienosim slodzi no avota.
Lieta ir tā, ka pašreizējais jēgas slieksnis ir zems, tas ir pie 25 mV, un tas ir ļoti precīzs, tāpēc mēs spējam izmantot mazākus izpratnes un labākus darbus, kas nozīmē, ka ir mazāk jaudas, un pēdas nospiedums ir mazāks.
Turklāt programmējamā jaudas ierobežošana nodrošina, ka ārējais MOSFET vienmēr darbojas savā drošajā darbības zonā SOA.
Sakarā ar to mēs varam izmantot mazāku MOSFET, un sistēma galu galā ir uzticamāka. Ir arī jaudas labas un kļūmes izejas, kuras mēs varam izmantot, lai sekotu stāvoklim un kontrolētu slodzi tālāk.
Funkcionālā bloka diagramma
PINOUT Sīkāka informācija
| Iekšā | Rādītājs | Rādītājs | Es | Aktīvā augstā loģiskā ievade ierīces iespējošanai. Savieno ar rezistora dalītāju. |
| Plaukta | - | 10 | Līdz | Open-Drain izeja (aktīvi augstā), kas signalizē par pārslodzes kļūmi, izraisot MOSFET izslēgšanu. |
| Fltb | 10 | - | Līdz | Open-Dreain izeja (aktīvi zema), kas norāda uz pārslodzes kļūmi, izslēdzot MOSFET. |
| Vārti | Plkst. | Plkst. | Līdz | Izvade ārēja MOSFET vārtu vadīšanai. |
| Gnd | 5 | 5 | - | Zemes savienojums. |
| Ārpusē | Ar | Ar | Es | Uzrauga MOSFET jaudu, uztverot izejas spriegumu. |
| PG | - | Viens | Līdz | Open-Dreain izeja (aktīvā augstā), kas norāda uz jaudas statusu, pamatojoties uz MOSFET spriegumu. |
| PGB | Viens | - | Līdz | Open-Drain izeja (aktīvi zema), kas signalizē par jaudas un labas statusu, ko nosaka ar MOSFET spriegumu. |
| Iegremdēt | 3 | 3 | Es | Iestata MOSFET maksimālo jaudas izkliedi, savienojot rezistoru no šīs tapas ar GND. |
| Izjust | 8 | 8 | Es | Strāvas sensoru ieeja sprieguma uzraudzībai visā šunta rezistorā starp VCC un Sense. |
| Taimeris | 4 | 4 | I/O | Savieno ar kondensatoru, lai definētu bojājuma laika ilgumu. |
| VCC | 9 | 9 | Es | Piegādā jaudu un izjūt ieejas spriegumu. |
Shēmas diagramma
PIN apraksts
Iekšā
Kad šai konkrētajai en tapai piemērojam spriegumu 1,35 V vai vairāk, tas ieslēdzas vai ļauj slēdzi vārtu draiverim.
Ja mēs pievienojam ārēju rezistora dalītāju, tas ļauj EN PIN rīkoties kā nepietiekama sprieguma monitors, kas novēro sprieguma līmeni.
Tagad, ja mēs pārvietojamies ar EN tapu, pazeminot to zemu un pēc tam atpakaļ, tas ir tāpat kā mēs nospiežam TPS24710/11/11/13 atiestatīšanas pogu, it īpaši, ja tā iepriekš ir aizrāvusies bojājuma stāvokļa dēļ.
Ir svarīgi, lai mēs neatstātu šo tapu, kas peld ar to, tas ir kaut kas savienots.
Plaukta
FLT tapa ir īpaši paredzēta TPS24712/13 variantiem. Šī aktīvā augstā atvērtā drūzma izlaide nonāk augstas pretestības stāvoklī, kad TPS24712/13 ir darbojies pašreizējā robežā pārāk ilgi, izraisot kļūdas taimera termiņu.
Kā darbojas FLT tapa, ir atkarīgs no tā, kuru IC versiju mēs izmantojam. TPS24712 gadījumā tas darbojas aizbīdņa režīmā. No otras puses, TPS24713 darbojas atkārtota režīmā.
Kad mēs atrodamies aizbīdņa režīmā, ja kļūmes taimeris izskrien, tas izslēdz ārējo MOSFET un saglabā FLT tapu atvērtā drūzmā. Lai atiestatītu šo aizskarošo režīmu, mēs varam ciklu vai nu EN tapu, vai VCC.
Tagad, ja mēs esam atkārtota režīmā, kad termiņš beidzas, tas vispirms izslēdz ārējo MOSFET. Tad tas gaida, kad taimera sešpadsmit cikli uzlādē un izlādējas.
Pēc gaidīšanas tā mēģina restartēt. Viss process turpina atkārtoties, kamēr vaina joprojām ir. Atkārtojuma režīmā FLT tapa kļūst atvērtā drūzma jebkurā laikā, kad bojājuma taimeris atspējo ārējo MOSFET.
Ja mums ir nepārtraukta kļūme, FLT viļņu forma pārvēršas par virkni impulsu. Ir vērts atzīmēt, ka FLT tapa neaktivizējas, ja kaut kas cits atspējo ārējo MOSFET, piemēram, en tapu pārmērīga temperatūras izslēgšana vai UVLO nepietiekama sprieguma bloķēšana. Ja mēs neizmantojam šo tapu, mēs to varam atstāt peldoši.
Fltb
FLTB tapa ir īpaši paredzēta TPS24710/11. Šī aktīvi zemā atvērtā drūzma izeja ir zema, ja TPS24710/11/11/13 ir bijis pašreizējā robežā pietiekami ilgi, lai kļūdas taimeris teiktu: 'laiks ir augšup'.
Tas, kā uzvedas FLTB tapa, ir atkarīgs no IC versijas, kuru mēs izmantojam. TPS24710 darbojas aizbīdņa režīmā, bet TPS24711 darbojas atkārtota režīmā.
Ja mēs atrodamies aizbīdņa režīmā, kļūdas taimauts izslēdz ārējo MOSFET un turēs zemu FLTB tapu. Lai atiestatītu aizbīdņa režīmu, mēs varam ciklot EN vai VCC. Ja mēs atrodamies atkārtota režīmā, kļūdas taimauts vispirms izslēgs ārējo MOSFET, tad pagaidiet sešpadsmit taimera uzlādes un izlādes ciklus un pēc tam mēģiniet restartēt.
Viss šis process atkārtosies, kamēr būs kļūda. Atkārtojuma režīmā FLTB tapa tiek novilkta zemā laikā, kad kļūdas taimeris atspējo ārējo MOSFET.
Ja pastāv nepārtraukta kļūme, FLTB viļņu forma kļūst par impulsu sēriju. Paturiet prātā, ka FLTB tapa neaktivizē, ja ārējo MOSFET atspējo EN pārmērīga temperatūras izslēgšana vai UVLO. Ja mēs neizmantojam šo tapu, to var atstāt peldoši.
Vārti
Vārtu tapa ir patiešām svarīga, jo tas ir tas, kā mēs vadām ārējo MOSFET, būtībā sakot, ko darīt. Lai palīdzētu, ir lādiņa sūknis, kas nodrošina strāvu 30 µA. Šī papildu strāva palīdz ārējam MOSFET darboties labāk.
Lai pārliecinātos, ka spriegums starp vārtiem un avotu nav pārāk augsts un rada bojājumus, starp vārtiem un VCC ir uzstādīts skava. Tas ir īpaši svarīgi, jo VCC parasti ir ļoti tuvu vout, kad viss notiek normāli.
Kad mēs pirmo reizi sākam, transconduction pastiprinātājs uzmanīgi pielāgo konkrēta MOSFET vārtu spriegumu (M1). Tas palīdz ierobežot strāvas strāvu, kas ir strāvas pieaugums, kas var notikt, kad jūs pirmo reizi kaut ko ieslēdzat.
Šajā laikā taimera tapa uzlādē taimera kondensatoru (CT). Šis ieejas strāvas ierobežojums turpinās, līdz sprieguma starpība starp vārtiem un VCC pārsniedz noteiktu punktu, ko sauc par taimera aktivizācijas spriegumu. Šis spriegums ir 5,9 volti, ja VCC ir pie 12 voltiem.
Kad sprieguma starpība pārsniedz šo slieksni, TPS24710/11/11/13 nonāk tā sauktā ķēdes pārtraukuma režīmā.
Taimera aktivizācijas spriegums darbojas kā sprūda, tiklīdz spriegums sasniedz, kas norāda, ka ieejas darbība apstājas un taimeris pārstāj nodrošināt strāvu, un sāk to nogrimt.
Tagad ķēdes pārtraucēja režīmā mēs pastāvīgi vērojam, kā strāva pāriet cauri RSense un salīdzinām to ar robežu, pamatojoties uz MOSFET jaudas ierobežošanas shēmu (lai iegūtu sīkāku informāciju par šo informāciju).
Ja strāva caur rsense pārsniedz šo ierobežojumu, MOSFET M1 tiks izslēgta, lai to aizsargātu. Vārtu tapu var atspējot arī dažās īpašās situācijās.
Vārti tiek novilkti ar 11 MA strāvas avotu, kad notiek daži bojājuma apstākļi:
Pārslodzes strāvas bojājuma laikā bojājuma taimerim beidzas laiks (kad Vsense pārsniedz 25 mV).
Sprieguma ven nokrīt zem tā iestatītā līmeņa.
Sprieguma VVCC atrodas zem zemas sprieguma bloķēšanas (UVLO) sliekšņa.
Ja pie izejas ir ciets īssavienojums, vārtus ļoti īsu brīdi novelk daudz spēcīgāks 1 strāvas avots (13,5 µs).
Tas notiek tikai tad, ja sprieguma starpība starp VCC un Sense ir vairāk nekā 60 mV, kas mums saka, ka ir ātra izslēgšanas situācija. Pēc šīs ātras izslēgšanas 11-MA strāva tiek izmantota, lai ārējais MOSFET izslēgtu.
Visbeidzot, ja mikroshēma kļūst pārāk karsta, pārsniedzot pārmērīgas temperatūras izslēgšanas slieksni, arī vārtu tapa ir atspējota. Vārtu tapa paliks zema aizbīdņa režīmā noteiktām mikroshēmas versijām (TPS24710 un TPS24712). Citām versijām (TPS24711 un TPS24713) tas periodiski mēģinās restartēt.
Viena svarīga lieta, kas jāatceras, mums nevajadzētu savienot ārēju rezistoru tieši no vārtu tapas uz zemi (GND) vai no vārtu tapas uz izvadi (ārā).
Gnd
GND tapa ir diezgan vienkārša, ka mēs savienojamies ar sistēmas zemi. Padomājiet par to kā kopējo atskaites punktu visiem ķēdes spriegumiem.
Ārpusē
Ārpuse ir patiešām svarīga, lai uzraudzītu sprieguma starpību starp ārējā MOSFET notekas un avotu, kas pazīstams arī kā M1. Šis sprieguma rādījums ir nepieciešams gan enerģijas un labuma indikatoram (PG/PGB), gan ar enerģijas ierobežojošu motoru.
Abi paļaujas uz precīziem mērījumiem no šīs tapas, lai darbotos pareizi. Lai aizsargātu izejas tapu no iespējamiem postošiem negatīva sprieguma tapas, mums jāizmanto skavas diode vai pietiekami daudz kondensatoru.
Situācijās, kad ir daudz spēka, mēs iesakām Schottky diodi, kas SMC paketē novērtēta ar 3 A un 40 V kā labu iespīlēšanas risinājumu.
Mums ir arī jāiet apiet no GND tapas, izmantojot zemas neveiksmes keramikas kondensatoru. Šī kondensatora kapacitātei jābūt kaut kur no 10 NF līdz 1 μF.
PG
PG tapa ir īpaši paredzēta TPS24712/13 komponentiem. Šī izvade darbojas aktīva augstā režīmā, kas nozīmē, ka tā ir augsta, kad viss ir labi un ir iestatīts kā atvērts dr.
Tas ļauj viegli izveidot savienojumu ar līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotājiem vai citām uzraudzības shēmām.
PG tapa nonāk augstas pretestības stāvoklī, kas nozīmē, ka tā būtībā ir atvienota, kad FET notekūdeņu spriegums ir zemāks par 170 mV. Tas notiek pēc neilgas 3,4 milisekundu kavēšanās, lai izvairītos no viltus izraisītājiem. Un otrādi, tas pazemināsies, kad VDS pārsniedz 240 mV.
Pēc tam, kad M1 VDS palielinās, PG tapa nonāk zemas pretestības stāvoklī, kas nozīmē, ka tā pēc tās pašas 3,4 ms aizkaves aktīvi tiek novilkta zemā līmenī. Tas notiek, kad vārti tiek vilkti uz GND jebkuras no šīm situācijām:
Mēs atklājam pārslodzes strāvas kļūmi, kas nozīmē v Izjust ir lielāks par 25 mV.
Pie izejas ir smags īssavienojums, izraisot V (v Līdzjūtība -jēga) būt lielāks par 60 mV, norādot, ka esam sasnieguši ātrās brauciena izslēgšanas slieksni.
Spriegums pie V Iekšā Nometiet zem tā iestatītā sliekšņa.
Spriegums pie V VCC Nometiet zem zem sprieguma bloķēšanas (UVLO) sliekšņa.
Die temperatūra pārsniedz pārlieku temperatūras izslēgšanu (OTSD) slieksni.
Ir svarīgi atcerēties, ka, ja neplānojat izmantot PG tapu, varat to vienkārši atstāt nesaistītu. Tas neietekmēs pārējās ķēdes darbību.
PGB
Mēs norādām PGB PIN īpaši TPS24710/11 ierīcei. Šī konkrētā izvade tā darbībā darbojas ar aktīvu zemu konfigurāciju, un mēs to raksturojam ar tā atvērto kanalizācijas dizainu, kuru mēs esam īpaši izstrādājuši, lai tas varētu savienoties ar tiem līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotājiem vai uzraudzības shēmām, kas atrodas lejup pa straumi no tā.
Mēs redzam, ka PGB signāls veic pāreju, pārvietojoties uz zemu stāvokli, kad mēs novērojam, ka lauka efekta tranzistora (FET) avota sprieguma (VDS) aizplūšana nokrīt līdz līmenim, kas ir zemāks par 170 mV, tas notiek pēc tam, kad mums ir deglitch kavēšanās, kas ilgst 3,4 milisekunās.
No otras puses, tas atgriežas atpakaļ, dodoties uz atvērtu kanalizācijas stāvokli, kad VDS pārsniedz 240 mV. Pēc tam, kad mēs redzam M1 VDS palielināšanos, kaut kas notiek, kad vārti tiek novilkti uz zemes jebkurā no apstākļiem, kurus mēs uzskaitīsim zemāk, PGB pēc tam nonāk augstas pretestības stāvoklī pēc tam, kad mēs esam gaidījuši to pašu 3,4 ms Degličas kavēšanos:
IC nosaka pārslodzes strāvas kļūmi, kad tas redz, ka Vsense spriegums pārsniedz 25 mV.
Ja IC atklāj, ka ir nopietna izejas īssavienojums, tas var pateikt, jo V (VCC - Sense) lasījums ir lielāks par 60 mV, kas mums saka, ka ātras brauciena izslēgšanas slieksnis ir pārkāpts.
Ievērojiet, ka sprieguma ven nonāk līmenī zem sliekšņa, kas tam ir norādīts.
VCC spriegums iegremdējas, kas atrodas zem zem sprieguma bloķēšanas (UVLO) sliekšņa.
Ievērojiet, ka riešanas temperatūra paaugstinās, pārsniedzot virsotnes izslēgšanas (OTSD) slieksni.
Ir vērts atzīmēt, ka mēs varam atstāt šo tapu nesaistītu, ja mums tas nav jāizmanto.
Prog rezistors
Lai regulētu maksimālo jaudu, ko mēs atļaujam ārējā MOSFET M1 laikā, kad tie ir ieejas apstākļu laikā, mums no šīs PGB PGB ir jāpievieno programmējama (PROG) rezistors. Ir svarīgi, lai mēs izvairītos no jebkāda sprieguma piemērošanas šai tapai.
Ja jums nav nepieciešams pastāvīgs enerģijas ierobežojums, jums jāizmanto prog rezistors, kura vērtība ir 4,99 kΩ. Lai noteiktu, kāda ir maksimālā jauda, mēs varam izmantot šādu (1) vienādojumu:
R Iegremdēt = 3125 / (P Limits * R Izjust + 0,9 mV * v Līdzjūtība )
Lai aprēķinātu enerģijas ierobežojumu, pamatojoties uz RPROG, kas jau pastāv, mums jāpiemēro šāds PLIM vienādojums (2), kas ir MOSFET M1 pieļaujamais jaudas robeža:
Pūtīt Limits = 3125 / (r Iegremdēt * R Izjust ) - (0,9 mV * v (v Līdzjūtība -Out)) / r Izjust
Šajā formulā ir slodzes strāvas uzraudzības rezistors, kas ir savienots starp VCC tapu un Sense Pin. Arī RProg ir rezistors, kuru mēs savienojam no prog tapas ar GND.
Mēs mēra gan RPROG, gan RSense omi, un mēs mēra Plimu Vatā. Mēs nosakām PLIM, apskatot MOSFET M1 maksimālo atļauto termisko spriegumu, ko mēs varam atrast, izmantojot citu vienādojumu:
Pūtīt Limits <(T J (max) - T C (maks.) ) / R Θjc (maks. )
