Ki jan LTM4641 μModule regilatè efikasman anpeche survoltaj?

Tansyon otobis entèmedyè 24V ~ 28V nominal yo komen nan sistèm endistriyèl, ayewospasyal ak defans kote pil ki konekte nan seri yo ka yon sous pouvwa backup ak achitekti otobis 12V yo gen tandans yo pa pratik akòz pèt distribisyon. Diferans vòltaj ki elaji ant bis sistèm lan ak entrées pouvwa yo nan processeurs dijital prezante defi konsepsyon ki gen rapò ak livrezon pouvwa, sekirite ak gwosè solisyon an.

Erezman, regilatè LTM4641 μModule a rezoud pwoblèm ki anwo yo atravè reyaksyon rapid ak serye ak rekiperasyon, osi byen ke pwoteksyon vag opinyon. 

Pataje sa a pral ba ou yon entwodiksyon detaye sou kèk pwoblèm nou te fè fas nan tan lontan ak solisyon relatif yo, ki gen ladan kèk risk, defi ak pwoblèm endistri nou te fè fas. Si w gen pwoblèm sa yo oswa w ap boulvèse, ou ka pi byen aprann kijan pou rezoud yo ak regilatè LTM4641 μModule menm si pataje sa a. Ann kontinye li!

Pataje se Swen!

Content

● Poukisa tradisyonèl DC/DC konvètè fè fas a Survoltaj Risk?

● Konpozan kontrefè bon mache jenere tèt fè mal chè

● Ki sa ki ta dwe genyen yon planifikasyon pou diminye risk?

● Ki sa ki ensifizans nan sikwi pwoteksyon tradisyonèl yo?

● Ki jan regilatè LTM4641 reyalize reyaksyon rapid ak serye epi refèm Fòt?

● Kèk kesyon ak tout repons

● konklizyon

Poukisa konvètè tradisyonèl DC/DC fè fas ak risk ovèvoltaj?

Si yon sèl-etap ki pa izole step-down DC/DC konvètisè itilize nan pwen chaj la, li dwe opere ak distribisyon PFM/PWM trè egzat. Evènman vag Antre ka estrès konvètisè DC / DC, ki prezante yon risk ovèrvoltaj nan chaj la. 

Kondansateur erè oswa kontrefè prezante nan fabrikasyon ka lakòz randone vòltaj pwodiksyon depase evalyasyon chaj la potansyèlman lakòz la. lajman itilize mikropwosè tankou FPGA, ASIC dife.

Tou depan de limit domaj la, kòz rasin lan ka difisil pou jwenn. Yon plan alèjman risk ovèrvoltaj absoliman nesesè pou anpeche kliyan mekontantman. 

Pwoteksyon tradisyonèl sou vòltaj ki enplike yon fusible pa nesesèman ase rapid, ni ase serye, pou pwoteje modèn FPGA, ASIC ak mikwoprosesè, patikilyèman lè tren vòltaj en se 24V oswa 28V nominal. Pwoteksyon aktif nan POL DC/DC nesesè. 

LTM4641 la se yon 38V-rated, 10A DC / DC etap-desann μModule ® regilatè ki defann kont, ak retabli de, anpil fot, ki gen ladan pwodiksyon survoltaj.

Enpòtans nan Ogmante Distribisyon Egzat Switcher ak Voltage Antre ak Onn Lè yon diferans lajè egziste ant D 'ak vòltaj pwodiksyon yo, chanje regilatè DC / DC yo favorize sou regilatè lineyè pou efikasite pi wo yo. 

● Marge pou erè nan regilatè DC/DC a redwi

Pou yo rive nan yon gwosè solisyon ti, yon non-izole konvètisè etap-desann se chwa nan tèt, opere nan frekans ase wo retresi kondisyon yo ki gwosè nan mayetik pouvwa li yo ak kondansateur filtre. 

Sepandan, nan aplikasyon segondè etap-desann rapò, yon konvètisè DC / DC oblije chanje nan devwa-sik desann nan 3%, mande egzat distribisyon PWM / PFM. 

Anplis de sa, sere règleman vòltaj obligatwa pa processeurs dijital, ak repons rapid pasajè li nesesè pou kenbe vòltaj la nan limit ki an sekirite. Nan vòltaj opinyon relativman wo, maj la pou erè nan tan an nan switch la bò anwo nan regilatè a DC / DC redwi.

Otobis vòltaj monte, ki souvan prezan nan aplikasyon ayewospasyal ak defans, reprezante yon danje pa sèlman pou konvètisè DC/DC, men tou pou chaj la. Konvètisè DC/DC dwe rated pou kontwole atravè vag survoltaj la ak yon bouk kontwòl rapid, pou yo reyalize ase rejè liy. 

Si konvètisè DC/DC echwe pou kontwole oswa siviv yon vag otobis, yon survoltaj prezante nan chaj la. Fòt survoltaj yo ka prezante tou kòm kondansateur kontoune chaj la degrade ak laj ak tanperati, ki rezilta nan repons chaj pasajè ki lach sou kou a nan lavi pwodwi fen a. 

● Kondansateur degrade pi lwen pase limit yo nan konsepsyon bouk kontwòl la

Si kondansateur yo degrade pi lwen pase limit konsepsyon bouk kontwòl la, chaj la ka ekspoze a survoltaj pa de mekanis posib: 

Premyèman, menm si bouk kontwòl la rete estab, gwo evènman chaj-etap pasajè pral demontre randone vòltaj ki pi wo pase sa yo te espere nan kòmansman an nan konsepsyon. 

Dezyèmman, si bouk la kontwòl vin kondisyonèl ki estab (oswa, vin pi mal ankò, enstab), vòltaj la pwodiksyon ka osile ak pik depase limit akseptab. 

Kondansatè kapab tou degrade san atann oswa prematireman lè yo itilize yon materyèl dyelèktrik kòrèk, oswa lè fo eleman antre nan koule fabrikasyon an.

High Voltage lineyè Poewr Pwovizyon pou konsepsyon ak tès (0 - 200V)

Konpozan kontrefè bon mache jenere tèt fè mals

Konpozan kontrefè mache gri oswa mache nwa yo ka atiran, men yo pa satisfè estanda atik otantik la (pa egzanp, yo ka resikle, rekipere yo nan fatra elektwonik, oswa konstwi ak materyèl enferyè). Yon depay kout tèm vin tounen yon gwo depans alontèm lè yon pwodwi kontrefè echwe. Kondansateur fo, pou egzanp, ka echwe nan yon kantite fason. Pwoblèm yo genyen ladan yo: 

1. Kondansateur Tantal kontrefè yo te wè soufri entèn pwòp tèt ou-chofaj ak yon mekanis pozitif-feedback nan pwen nan rive nan runaway tèmik. 

2. Kondansateur seramik kontrefè ka gen materyèl dyelèktrik konpwomèt oswa enferyè, sa ki lakòz yon pèt akselere nan kapasite ak laj oswa nan tanperati opere ki wo. 

3. Lè kondansateur echwe katastwofik oswa degrade nan valè pou pwovoke enstabilite bouk kontwòl, fòm vag vòltaj yo ka vin pi gran anpil nan anplitid pase orijinal ki fèt, mete chay la an danje. 

Malerezman pou endistri a, eleman fo yo de pli zan pli jwenn wout yo nan chèn ekipman pou ak elektwonik koule fabrikasyon, menm nan aplikasyon ki pi sansib ak sekirite. 

Yon rapò Komite Sèvis Sena Etazini (SASC) te pibliye an piblik nan mwa me 2012 yo te jwenn toupatou kontrefè konpozan elektwonik nan avyon militè yo ak sistèm zam ki ta ka konpwomèt pèfòmans yo ak fyab-sistèm ki te konstwi pa kontraktè an tèt yo nan endistri defans lan. 

Makonnen ak nimewo a ogmante nan eleman elektwonik nan sistèm sa yo-plis pase 3,500 sikwi entegre nan nouvo Joint grèv konba-kontrefè eleman yo poze yon pèfòmans sistèm ak fyab risk ki pa kapab inyore ankò. 

Ki sa ki ta dwe yon Planifikasyon Diminisyon Risk Contanan?

Nenpòt plan pou alèjman risk yo ta dwe konsidere kòman sistèm lan ta reyaji ak retabli de yon kondisyon survoltaj. Pwoblèm yo enkli: 

1. Èske posiblite pou lafimen oswa dife ki soti nan yon fay survoltaj akseptab? 

2. Èske efò pou detèmine kòz rasin ak aplike aksyon korektif yo ta ka anpeche domaj ki soti nan yon fay survoltaj? 

3. Si yon operatè lokal ta fè sikile (redemaraj) yon sistèm konpwomèt, èske menm pi gwo domaj nan sistèm nan lakòz plis anpeche efò rekiperasyon an?

4. Ki pwosesis ak tan ki nesesè pou detèmine kòz fay la epi rekòmanse operasyon sistèm nòmal?

Ki sa ki ensifizans nan sikwi pwoteksyon tradisyonèl yo?

A konplo tradisyonèl pwoteksyon survoltaj konsiste nan yon fuse, Silisyòm kontwole redresman (SCR), ak dyod Zener (Figi 1). Si vòltaj ekipman pou antre depase vòltaj pann Zener la, SCR a aktive, trase ase aktyèl pou kònen louvri fuzib la en.

 Figi 1. Sikwi pwoteksyon tradisyonèl ovèvoltaj ki gen ladann yon fusible, SCR ak Zenedyòd r

● Tan konsome - Pandan ke pa chè, tan repons sikwi sa a pa ase pou pwoteje seryezman dènye sikui dijital yo, patikilyèman lè ray ekipman pou en se yon otobis vòltaj entèmedyè. Anplis, rekiperasyon nan yon fay survoltaj se pwogrese ak tan konsome. 

● Enkonvenyanss - Sikwi senp sa a relativman senp ak chè, men gen dezavantaj nan apwòch sa a: Varyasyon nan Zener Dyòd pann vòltaj（锚文本，16px，蓝色，arial，加粗，下划线）, papòt deklanche pòtay SCR, ak aktyèl obligatwa pou kònen fuse a rezilta nan tan repons enkonsistan. Pwoteksyon ka angaje twò ta pou anpeche vòltaj danjere rive nan chaj la. 

● Anpil efò pou refè - Nivo efò ki nesesè pou rekipere li nan yon fay wo anpil, sa ki enplike fizikman sèvis fuse a ak rekòmanse sistèm nan. Si tren vòltaj la anba konsiderasyon pouvwa nwayo dijital la, kapasite pwoteksyon yon SCR limite, depi gout nan pi devan nan gwo kouran se konparab ak oswa pi wo a vòltaj debaz la nan dènye processeurs dijital yo. 

Akòz dezavantaj sa yo, konplo pwoteksyon tradisyonèl survoltaj la pa apwopriye pou vòltaj segondè ba vòltaj DC / DC konvèsyon alimante chaj tankou ASIC oswa FPGA ki ta ka valè nan dè santèn si se pa dè milye de dola.

Ki jan regilatè LTM4641 reyalize reyaksyon rapid ak serye epi refè defo?

Yon solisyon pi bon ta dwe detekte avèk presizyon yon kondisyon ovèrvoltaj iminan epi reponn pa byen vit dekonekte rezèv la opinyon pandan y ap dechaje vòltaj depase nan chaj la ak yon chemen enpedans ki ba. Sa posib ak karakteristik pwoteksyon nan LTM4641 la. 

● Ranpli Eleman pou Siveyans ak Pwoteksyon

Nan kè a nan aparèy la se yon 38V-rated, 10A step-down regilatè ak induktè a, kontwòl IC, switch pouvwa ak konpansasyon tout ki genyen nan yon pake sifas mòn. 

Li gen ladan tou siveyans vaste ak sikwi pwoteksyon pou pwoteje chay ki gen anpil valè tankou ASIC, FPGA ak mikro. 

LTM4641 a kenbe yon gade konstan pou undervoltage opinyon, survoltaj opinyon, surtanperati ak pwodiksyon survoltaj ak kondisyon surkouran epi li aji kòmsadwa pou pwoteje chaj la. 

● Limite deklanche reglabl

Pou evite ekzekisyon fo oswa twò bonè nan karakteristik pwoteksyon yo, chak nan paramèt kontwole sa yo gen iminite glitch entegre ak papòt deklanche reglabl itilizatè yo ak eksepsyon de pwoteksyon surkouran, ki se aplike seryezman, sik-pa-sik ak kontwòl aktyèl-mòd. 

Nan ka yon kondisyon survoltaj pwodiksyon, LTM4641 reyaji nan 500ns nan deteksyon fay (Figi 2).   

 

Figi 2. LTM4641 reponn a yon kondisyon survoltaj nan 500ns, pwoteje chaj la kont estrès vòltaj.

Solisyon Pwoksyon LTM4641

● LTM4641 reponn ajil ak seryezman pou pwoteje aparèy en, epi, kontrèman ak solisyon ki baze sou fuse, li ka otomatikman reset ak rearme tèt li apre kondisyon fay yo te bese. 

● LTM4641 a sèvi ak yon anplifikatè sans diferans entèn pou kontwole vòltaj la nan tèminal pouvwa chaj la, minimize erè ki soti nan bri mòd komen ak gout vòltaj trase PCB ant LTM4641 ak chaj la. 

● Se vòltaj DC nan chaj la reglemante pi bon pase ± 1.5% presizyon sou liy, chaj ak tanperati. Mezi egzat vòltaj pwodiksyon sa a tou nouri nan konparatè a ovèrvoltaj pwodiksyon rapid, ki deklannche karakteristik pwoteksyon LTM4641 la. 

● Lè yon kondisyon survoltaj detekte, regilatè a μModule rapidman kòmanse plizyè kou similtane nan aksyon. Yon MOSFET ekstèn (MSP nan Figi 3) dekonekte ekipman pou D ', retire chemen an vòltaj segondè nan regilatè a ak chay la gwo valè. Yon lòt MOSFET ekstèn (MCB nan Figi 3) aplike a ba fonksyon crowbar, byen vit dechaje kondansateur kontoune chaj la (COUT nan Figi 3). 

● LTM4641 a bati-an DC/DC step-down regilatè antre nan yon eta latched-off fèmen epi li bay yon siyal fay endike nan PIN HYST la ki ka itilize pa sistèm nan kòmanse yon sekans fèmen byen jere ak / oswa sistèm reset. Yo itilize yon referans vòltaj dedye endepandan de vòltaj referans bouk kontwòl la pou detekte kondisyon fay yo. Sa a bay detèminasyon kont yon echèk yon sèl pwen, si referans bouk kontwòl la rive echwe.

 Figi 3. LTM4641 pwodiksyon plan pwoteksyon survoltaj. Ikon sond yo koresponn ak fòm ond yo nan Figi 2

● Karakteristik pwoteksyon LTM4641 la ranfòse pa opsyon rekiperasyon fay li yo. Nan yon tradisyonèl survoltaj fusible/SCR pwoteksyon konplo, yon fusible te konte sou pou separe ekipman pou pouvwa a ak chay valè anwo nan syèl la. Rekiperasyon nan yon defo ki mouche fuzib mande pou entèvansyon imen—yon moun ki gen aksè fizik nan fuse a pou retire li epi ranplase li—entwodwi yon reta ki pa akseptab nan rekiperasyon fay pou gwo disponiblite oswa sistèm aleka.

● Kontrèman, LTM4641 a ka rekòmanse operasyon nòmal yon fwa kondisyon fay la efase swa lè w chanje yon peny kontwòl nivo lojik oswa lè w konfigirasyon LTM4641 pou rekòmanse otonòm apre yon peryòd tan espesifye. Si kondisyon fay yo reparèt apre LTM4641 la rekòmanse operasyon an, pwoteksyon ki endike anwo a imedyatman re-angaje pou pwoteje chay la.

Antre Pwoteksyon vag nan LTM4641

Nan kèk ka, pwoteksyon ovèvoltaj pwodiksyon pou kont li se ensifizan, epi li nesesè pou pwoteksyon ovèvoltaj. Sikwi pwoteksyon LTM4641 a ka kontwole vòltaj opinyon ak aktive karakteristik pwoteksyon li yo ta dwe depase yon papòt vòltaj konfigirasyon itilizatè a. 

Si vòltaj la antre maksimòm antisipe depase Rating 38V nan modil la, pwoteksyon vag antre ka pwolonje jiska 80V ak LTM4641 a toujou totalman operasyonèl lè yo ajoute yon LDO ekstèn vòltaj segondè kenbe kontwòl ak pwoteksyon sikwi vivan (Figi 4).

 

Figi 4. Antre pwoteksyon vag jiska 80V, lè l sèvi avèk LTM4641 a ak yon LDO ekstèn

Kesyon moun poze souvan

1. K: Ki wòl yon regilatè?

A: Regilatè a sipèvize tout sistèm nan, ak responsablite prensipal li se asire konfòmite ak kad regilasyon an.

2. K: Ki diferans ki genyen ant DC / DC konvètisè ak regilatè?

A: DC / DC konvètisè kontwole pouvwa elektrik pa vire sou ak koupe eleman switch (FETs, elatriye). Nan lòt men an, regilatè LDO kontwole ekipman pou pouvwa pa kontwole sou-rezistans nan FETs. DC/DC konvètisè yo trè efikas nan konvèti elektrisite pa kontwòl la chanje.

3. K: Poukisa ou bezwen yon konvètisè DC DC?

A: Konvètisè DC-DC yo itilize pou diminye opinyon DC wo-vòltaj nan pwodiksyon DC ba-vòltaj sèten ekipman espesifik. Yo tou itilize yo izole kèk eleman trè sansib nan kous la soti nan lòt konpozan nan kous la pou fè pou evite nenpòt domaj.

4. K: Ki sa ki regilatè vòltaj DC / DC?

A: Yon konvètisè DC-DC se yon sistèm elektrik (aparèy) ki konvèti sous kouran dirèk (DC) soti nan yon nivo vòltaj nan yon lòt. Nan lòt mo, yon konvètisè DC-DC pran kòm opinyon yon vòltaj opinyon DC ak pwodiksyon yon vòltaj DC diferan. Yon konvètisè DC-DC yo rele tou yon konvètisè DC-DC pouvwa oswa regilatè vòltaj.

konklizyon

Atravè pataje sa a, nou aprann defi yo ak pwoblèm endistri yo, ak solisyon korespondan nan tan lontan an, ak ki jan regilatè LMT4641 μModule rezoud yo. Li konbine yon regilatè efikas DC / DC ak yon sikwi pwoteksyon sou vòltaj pwodiksyon rapid ak egzat, ak efikasman anpeche risk yo ovèvoltaj. Ki jan ou panse de pwodui sa a? Kite kòmantè ou anba a epi di nou lide ou!

Epitou Li

● Regilatè μModil retresi gwosè ekipman pou pouvwa ak efò konsepsyon

● Ki jan yo detekte Zener Dyòd Ki baze sou regilatè vòltaj?

● Yon Gid konplè pou regilatè LDO a nan 2021

● Ki jan LTC3035 LDO regilatè balanse Low Dropout Voltage ak ti volim?

Kite yon mesaj 

mesaj Lis