Переключатель на стороне высокого напряжения отвечает за защиту выходного сигнала в случае неисправности, например, короткое замыкание кабеля. При возникновении короткого замыкания сопротивление участка цепи падает до минимума, что может повысить ток до сотен ампер от автомобильного аккумулятора через выключатель на стороне высокого напряжения. Когда ток короткого замыкания начинает протекать, он распознается как событие перегрузки по току, и коммутатор отключается, предотвращая дальнейшее протекание тока.
Традиционные коммутаторы на стороне высокого уровня, однако, используют универсальную схему защиты с намного более высоким, чем необходимо, пределом тока. Это означает, что защита не может быть гарантирована во всех случаях, что напрямую приводит к требованиям по более высокой стоимости и мерам предосторожности, обеспечивающим устойчивость при «мягких» коротких замыканиях.
Интегрированный регулируемый предел тока (ILIM) для обеспечения улучшенной защиты от коротких замыканий обеспечивает быстрый отклик, минимизируя переходные токи и падение напряжения. Кроме того, это дает производителям автомобилей возможность поддерживать высокую надежность и упрощать конструкцию системы.
С этой целью Texas Instruments представила двухканальный интеллектуальный высокочастотный коммутатор TPS2HB50-Q1, предназначенный для использования в 12-вольтовых автомобильных системах. Он сочетает в себе защитные и диагностические функции для защиты выходного порта даже во время опасных событий, таких как короткие замыкания в автомобильных системах.
Устройство защищает от неисправностей посредством ограничения тока, которое, в зависимости от варианта устройства, регулируется от 2 до 18 А. Большой диапазон ограничения тока позволяет использовать нагрузку, требующую больших переходных токов, в то время как низкий предел ограничения тока обеспечивает улучшенная защита для нагрузок, которым не нужны высокие пиковые токи.
Типичные области применения включают автомобильный дисплейный модуль, модуль ADAS, блок управления коробкой передач, модуль управления HVAC, модуль управления кузовным оборудованием и светодиодное освещение.
Предназначенный для работы в автомобилях, TPS2HB50-Q1 использует защитные механизмы, которые позволяют устройству обрабатывать многие события системного уровня, такие как сброс нагрузки, обратный заряд батареи, замыкание на землю и многое другое.
Коммутатор также обеспечивает аналоговое измерение тока, что позволяет проводить полную диагностику, включая ограничение тока, и обеспечивает немедленную обратную связь с пользователем о состоянии системы. Сообщая о токе нагрузки и температуре устройства в микропроцессор, устройство может обеспечивать профилактическое обслуживание и диагностику нагрузки, которые увеличивают срок службы всей электрической системы автомобиля.
Существуют две функции защиты, которые при срабатывании автоматически отключат коммутатор: отсечка тока и отключение при перегреве. При срабатывании TPS2HB50-Q1 перейдет в состояние FAULT (НЕИСПРАВНОСТЬ). В состоянии НЕИСПРАВНОСТЬ индикация неисправности будет доступна на выводе SNS. Когда выходной ток IOUT достигает тока отсечки ICL, канал немедленно отключается. Значение ICL будет изменяться в зависимости от скорости нарастания и быстрого увеличения тока, которое происходит во время короткого замыкания при включении. Устройство зарегистрирует событие короткого замыкания, когда выходной ток превысит ICL; он предназначен для защиты от короткого замыкания в цепях с напряжением до 24 В при рабочей температуре до 125 ° C.
Спецификация ограничения тока в TPS2HB50-Q1 основана на задержке. Когда происходит короткое замыкание на входе микросхемы с индуктивностью 5 мкГн и активным сопротивлением менее 10 мОм, а выходным сопротивлением менее 100 мОм, ток отключается не мгновенно, а только после пересечения порога срабатывания, что позволяет не выключать систему при возникновении незначительных перегрузок в электрической системе автомобиля.
Устройство включает в себя датчик температуры на каждом мощном полевом транзистора питания, а также в части контроллера. Термическое отключения каждого канала происходит на основе измерения датчика температуры данного канала. Следовательно, если тепловая неисправность обнаружена только в одном канале, другой канал продолжает работу.
TPS2HB50-Q1, отвечающий требованиям AEC-Q100, поставляется в корпусе HTSSOP, что уменьшает объем печатной платы.
Оставьте комментарий