- IC RT1720
- Piirikaavio
- Tarvittavat komponentit
- Kuinka tämä suojapiiri toimii?
- Piirirakenne
- Laskelmat
- Ylijännite- ja virtasuojapiirin testaus
- Sovellukset
Usein elektronisessa piirissä on ehdottoman välttämätöntä käyttää erityistä suojausyksikköä piirin suojaamiseksi ylijännitteeltä, ylivirralta, ohimenevältä jännitteeltä ja päinvastaiselta napaisuudelta. Joten suojaamaan virtapiiriä näiltä ylijännitteiltä Richtek Semiconductor esitteli RT1720A IC: n, joka on yksinkertaistettu suojauspiiri, joka on suunniteltu vastaamaan tarpeisiin. Edullinen pieni koko ja hyvin harvat komponenttivaatimukset tekevät piiristä ihanteellisen käytettäväksi monissa erilaisissa käytännöllisissä ja sulautetuissa sovelluksissa.
Joten tässä artikkelissa aion suunnitella, laskea ja testata tämän suojapiirin ja viimeinkin on yksityiskohtainen video, joka näyttää piirin toiminnan, joten aloitetaan. Tarkista myös edelliset suojapiirimme.
IC RT1720
Se on edullinen suojauspiiri, joka on suunniteltu yksinkertaistamaan toteutusta. Hauska tosiasia IC: stä on, että tämän IC: n koko on vain 4,8 x 2,9 x 0,75 mm. Joten, älä hämää kuvaa, tämä IC on erittäin pieni ja tappi on vain 0,5 mm.
IC RT1720 ominaisuudet:
- Laaja tuloalue: 5 V - 80 V
- Negatiivinen tulojännitearvo −60V
- Säädettävä lähtöliittimen jännite
- Säädettävä ylivirtasuoja
- Ohjelmoitava ajastin vikasuojaukseen
- Matala sammutusvirta
- Sisäinen latauspumppu N-MOSFET-asema
- Nopea 80 mA: n MOSFET-sammutus ylijännitteelle
- Vikatuloksen ilmaisu
Ominaisuuksien luettelo ja mittaparametrit otetaan tietolomakkeesta.
Piirikaavio
Kuten aiemmin mainittiin, tätä virtapiiriä voidaan käyttää:
- Ohimenevä jännitteen ylijännitesuoja
- Ylijännitesuojapiiri
- Ylivirtasuojapiiri
- Ylijännitesuojapiiri
- Käänteisen napaisuuden suojapiiri
Tarkista myös edelliset suojapiirimme:
- Käynnistä virranrajoitus NTC-termistorilla
- Ylijännitesuojapiiri
- Oikosulkusuojapiiri
- Käänteisen napaisuuden suojapiiri
- Elektroninen virrankatkaisin
Tarvittavat komponentit
Sl. Ei |
Osat |
Tyyppi |
Määrä |
1 |
RT1720 |
IC |
1 |
2 |
MMBT3904 |
Transistori |
1 |
3 |
1000pF |
Kondensaattori |
1 |
4 |
1N4148 (BAT20J) |
Diodi |
1 |
5 |
470uF, 25 V |
Kondensaattori |
1 |
6 |
1uF, 16V |
Kondensaattori |
1 |
7 |
100 kt, 1% |
Vastus |
4 |
8 |
25mR |
Vastus |
1 |
9 |
IRF540 |
Mosfet |
2 |
10 |
Virtalähde |
30 V, DC |
1 |
11 |
Liitin 5mm |
Yleinen |
2 |
10 |
Verhouslevy |
Yleinen |
1 |
Kuinka tämä suojapiiri toimii?
Jos tarkastelet tarkasti yllä olevaa kaaviota, näet, että on kaksi päätelaitetta, jotka ovat syötettä varten ja muut lähtöä. Tulojännite syötetään tuloliittimen kautta.
100K ylösvetovastuksen R8 vetää SHDN tappi korkea. Joten tekemällä tämä tappi korkealle mahdollistaa IC: n.
25mR vastus R7 asettaa nykyinen raja tämän IC. Jos haluat tietää, miten sain 25mR-arvon nykyiselle sense-vastukselle, löydät sen tämän artikkelin laskentaosasta.
Transistori T1, diodi D2, vastus R6 ja MOSFET Q2 muodostavat kaikki käänteisen napaisuuden suojapiirin. Yleensä kun jännitettä syötetään piirin VIN- napaan, jännite ensin vetää SHDN-nastan korkeaksi ja syöttää IC: n VCC- nastan kautta, sitten se virtaa nykyisen sensorin vastuksen R6 kautta, nyt diodi D2 on eteenpäin suuntautuvassa tilassa, tämä saa transistorin T1 päälle ja virta kulkee transistorin läpi, mikä saa MOSFET Q2: n päälle, joka myös saa Q1: n päälle, ja nyt virta voi virrata suoraan MOSFETin läpi kuormalle.
Nyt kun käänteinen jännite kohdistetaan VIN- liittimeen, diodi D2 on päinvastaisessa esijännitetilassa eikä voi nyt virrata MOSFETin läpi. Vastukset R3 ja R4 muodostavat jännitteenjakajan, joka toimii palautteena, joka mahdollistaa ylijännitesuojauksen. Jos haluat tietää, kuinka laskin vastuksen arvot, löydät sen tämän artikkelin laskentaosasta.
MOSFET Q1 ja Q2 muodostavat ulkoisen N-MOSFET-kuormakytkimen. Jos jännite nousee asetetun jännitteen yläpuolelle, jonka ulkoinen takaisinkytkentävastus asettaa, ylittää kynnysjännitteen, RT1720 IC -linja säätelee ulkoisella kuormakytkimellä MOSFET, kunnes säädettävä vika-ajastin laukeaa ja sammuttaa MOSFET-laitteen ylikuumenemisen estämiseksi.
Kun kuorma ylittää nykyisen asetuspisteen (SNS: n ja VCC: n välille kytketyn ulkoisen sensorivastuksen asettaman), IC ohjaa kuormakytkintä MOSFET virtalähteenä lähtövirran rajoittamiseksi, kunnes vika-ajastin laukeaa ja sammuu. MOSFET. Myös FLT-lähtö menee matalalle, mikä ilmoittaa virheestä. MOSFET-kuormakytkin pysyy päällä, kunnes VTMR saavuttaa 1,4 V: n, mikä antaa mahdollisuuden järjestelmän taloudenhoitoon ennen kuin MOSFET sammuu.
RT1720-avoimen tyhjennyksen PGOOD-lähtö nousee, kun kuormakytkin käynnistyy kokonaan ja MOSFET-lähde lähestyy tyhjennysjännitettään. Tätä lähtösignaalia voidaan käyttää mahdollistamaan alavirran laitteet tai merkitsemään järjestelmää, jonka normaali toiminta voi nyt alkaa.
IC: n SHDN-tulo poistaa kaikki toiminnot käytöstä ja pienentää VCC: n lepovirran 7μA: ksi.
Huomautus: Yksityiskohtaiset tiedot sisäisestä toiminnallisuudesta ja kaaviosta otetaan lomakkeesta.
Huomaa: Tämä mikropiiri kestää jopa 60 V: n maanpinnan alapuoliset taajuusmuuttajat ilman vaurioita
Piirirakenne
Esittelyä varten tämä ylijännite- ja ylivirtasuojapiiri rakennetaan käsintehdylle piirilevylle kaavion avulla; Suurin osa tässä opetusohjelmassa käytetyistä komponenteista on pinta-asennettavia komponentteja, joten piirilevy on pakollinen juotettaessa ja asettamalla kaikki yhteen.
Merkintä! Kaikki komponentit sijoitettiin mahdollisimman lähelle loiskapasitanssin, induktanssin ja vastuksen vähentämistä
Laskelmat
Tämän mikropiirin tietolomake antaa meille kaikki tarvittavat yksityiskohdat tämän vikaajastimen, ylijännitesuojan ja ylivirtasuojauksen laskemiseksi.
Vika-ajastimen kondensaattorin laskenta
Pitkän vian sattuessa GATE kytkeytyy päälle ja pois päältä toistuvasti. Käynnistys- ja sammutusajastuksia (tGATE_ON ja tGATE_OFF) ohjaavat TMR-lataus- ja purkausvirrat (iTMR_UP ja iTMR_DOWN) ja TMR-salvan ja vapautuksen kynnysarvojen välinen jännite-ero (VTMR_L - VTMR_UL):
t GATE_ON = C TMR * (VTMR_L - VTMR_UL) / (i TMR_UP) tGATE_ON = 4.7uF x (1.40V - 0.5V) / 25uA = 169 mS t GATE_OFF = C TMR * (V TMR_L - V TMR_UL) / (i TMR_DOWN)) tGATE_OFF = 4,7uF x (1,40 V - 0,5 V) / 3uA = 1,41 S
Virtatunnistusvastuksen laskenta
Sense-vastus voidaan laskea seuraavalla kaavalla
Rsns = VSNS / ILIM = 50 mV / 2A = 25 mR
Huomaa: Datalehden antama 50mV-arvo
Ylijännitesuojauksen laskenta
VOUT_OVP = 1,25 V x (1+ R2 / R1) = 1,25 x (1+ 100 k / 10 k) = 1,25 x (11) = 13,75 V
Ylijännite- ja virtasuojapiirin testaus
Piirin testaamiseen käytetään seuraavia työkaluja ja asetuksia,
- 12 V: n kytkentätilan virtalähde (SMPS)
- Meco 108B + yleismittari
- Hantech 600BE USB-PC-oskilloskooppi
Piirin rakentamiseen käytetään 1% metallikalvovastuksia, eikä kondensaattoreiden toleranssia oteta huomioon.
Huoneen lämpötila oli testin aikana 22 astetta.
Testiasetus
Seuraavaa asetusta käytetään piirin testaamiseen
Esittelyä varten käytin buck-muunninta piirin tulojännitteen muuttamiseen
- 10 ohmin tehovastukset toimivat kuormina,
- Kytkin on olemassa lisäämään nopeasti ylimääräinen kuorma. Voit tarkkailla sitä alla olevassa videossa.
- Mecho 108B +, joka näyttää tulojännitteen.
- Mecho 450B + näyttää kuormavirran.
Nyt, kuten näet yllä olevasta kuvasta, olen lisännyt tulojännitettä ja IC alkaa rajoittaa virtaa, koska se on nyt vikatilassa.
Jos piirin toimintaperiaate ei ole sinulle selvä, katso video.
Huomaa: Huomaa, että esittelyä varten olen korottanut vika-ajastimen arvoa.
Sovellukset
Tämä on erittäin hyödyllinen IC ja sitä voidaan käyttää monissa sovelluksissa, joista osa on lueteltu alla
- Auto- / ilmailun ylijännitesuoja
- Hot-Swap / Live-lisäys
- Yläpuolen kytkin paristokäyttöisille järjestelmille
- Luonnostaan vaarattomat sovellukset
- Käänteinen napaisuuden suojaus
Toivottavasti pidit tästä artikkelista ja opit jotain uutta. Jatka lukemista, jatka oppimista, jatka rakentamista ja näen sinut seuraavassa projektissa.