ऊर्जा की बचत क्वाड कम पक्ष बुद्धिमान बिजली स्विच

(blu V _FLT, पीला V _IN, लाल I _OUT, हरा V _OUT)

आपूर्ति वोल्टेज के लिए लोड के वर्तमान और शॉर्ट सर्किट डिजिटल आउटपुट ऑपरेशन के दौरान सबसे कठिन घटनाएं हैं जिनका हमें सामना करना चाहिए। इन बुरी घटनाओं में, आउटपुट चरणों को सभी संबंधित ऊर्जा को नष्ट करने से बचना चाहिए। लोड के अलावा, आउटपुट चरणों से जुड़े, को वर्तमान के चरम से संरक्षित किया जाना चाहिए जो अप्रत्याशित मूल्यों तक पहुंच सकता है।

आपूर्ति वोल्टेज में आउटपुट के शॉर्ट सर्किट के दौरान धाराओं की बहुत ऊंची चोटियों को सुरक्षित रूप से प्रबंधित करने के लिए एक वर्तमान सीमा ब्लॉक को चिप पर एकीकृत किया जाता है। परिणामस्वरूप थोड़े समय के लिए केवल एक वर्तमान स्पाइक की अनुमति है; वर्तमान समय सीमा सर्किटरी में हस्तक्षेप करने के लिए बस समय की जरूरत है, इसलिए एक बाहरी रोकनेवाला का उपयोग करके अधिकतम उत्पादन वर्तमान को ट्रिम कर रहा है।

यह एक हार्ड ओवर-लोड के दौरान समान है। आंतरिक रूप से सीमित आउटपुट करंट हालांकि पर्याप्त नहीं है; वास्तव में, यदि शॉर्ट सर्किट या ओवर-लोड की अवधि समय के दौरान रहती है, तो पावर डिवाइस के साथ-साथ लोड में भी विघटित हो जाती है, इसलिए महत्वपूर्ण हो जाती है, जिससे डिवाइस को नष्ट करने में और / या लोड को नष्ट करने में सक्षम हो जाता है।

"नॉन-डिसिपेटिव शॉर्ट सर्किट ब्लॉक" के कारण चिप पर बिल्ट-इन किया गया है जो ओवर-लोडेड चैनलों की वर्तमान सीमा स्थिति की अवधि को सीमित करता है। कट-ऑफ करंट डिले टाइम (T _Coff) नाम की अवधि, COD पिन और SGND ग्राउंड प्लेन के बीच जुड़े बाहरी अवरोधक (R _CoD) द्वारा निर्धारित की जा रही है। इस समय के बाद चैनल एक समय के लिए ऑफ में आराम करते हैं, पावर स्टेज रिस्टार्ट डिले टाइम (ट्रेस) नाम दिया गया है, अधिक लोड की स्थिति में बड़ी संख्या में चैनलों के मामले में पीसीबी की गिरावट से बचने के लिए और दोनों डिवाइसों में बहने वाली ऊर्जा को कम करने के लिए और लोड करता है।

यदि T _कॉफ़ के दौरान ओवर-लोडेड चैनलों का जंक्शन तापमान आंतरिक रूप से सेट मूल्य (T _JSD) पर आता है, तो जंक्शन थर्मल प्रोटेक्शन ब्लॉक, प्रत्येक चैनल के लिए एक, चैनल बंद कर दें। वे तभी पुनः आरंभ करते हैं जब Tj रीसेट थ्रेशोल्ड के नीचे वापस आता है।

एसजीडीएन ग्राउंड प्लेन के साथ कॉड पिन को जोड़ने वाले "नॉन-डिसिपेटिव शॉर्ट सर्किट ब्लॉक" को निष्क्रिय करना संभव है, इस प्रकार केवल जंक्शन थर्मल सुरक्षा IPS4260L में सक्रिय है।

(लाल वी _FLT, नीला मैं _बाहर)

आंकड़ा 9 और 10 तरंगों में शॉर्ट सर्किट की स्थिति के दौरान एक चैनल में आउटपुट करंट (आईओटी), और डायग्नोस्टिक वोल्टेज (वी _{एफएलटी}) की सूचना दी जाती है; जैसा कि आप दोनों आंकड़े देख सकते हैं कि आउटपुट पीक, एक छोटी चोटी के बाद, एक निश्चित मूल्य पर सीमित है।

आंकड़ा 9 में, इसके अलावा, हम संबंधित चैनल के आउटपुट वोल्टेज और इनपुट वोल्टेज की रिपोर्ट करते हैं जो गलती वोल्टेज की तरंग का अनुसरण करते हैं क्योंकि IPS4260L के इनपुट पिन का उपयोग नैदानिक ​​उद्देश्य के लिए किया जाता है।

अंजीर में। 10, जब "गैर-विघटनकारी शॉर्ट सर्किट ब्लॉक" का कार्य अक्षम होता है, तो हम देखते हैं कि थर्मल जंक्शन शट-डाउन तक पहुंचने के लिए पहले लंबे कदम की जरूरत है। इसके बाद ओवर-लोड चैनल को स्विच ऑफ कर दिया जाता है, इसलिए आउटपुट सीमित करंट को शून्य करने जा रहा है। ओवर-लोडेड चैनल का डायग्नोस्टिक सिग्नल सामान्य रूप से तब तक अधिक होता है जब तक कि थर्मल प्रोटेक्शन हस्तक्षेप इसे बंद न कर दे, उस समय एफएलटी पिन में और संबंधित इनपुट पिन में डायग्नोस्टिक थर्मल हस्तक्षेप को कम करते हैं। जब जंक्शन तापमान, टी _जे, सामान्य ऑपरेशन फिर से शुरू होता है, तो रीसेट थ्रेशोल्ड, टी _{जेएसडी} - टी _{जेएचवाईएसटी से} नीचे आता है , और चक्र फिर से शुरू होता है।

कैपेसिटिव लोड के साथ व्यवहार

(पीला वाउट, नीला Iout, लाल Vflt)

IPS4260L समस्याओं के बिना एक कैपेसिटिव लोड भी चला सकता है; यह बहुत उच्च समाई के साथ कैपेसिटर को चलाने में सक्षम है। आकृति में 11 तरंगों को 3.3mF / 63V संधारित्र चलाए जाने की सूचना है। बड़े कैपेसिटेंस के कारण, संधारित्र आवेश के दौरान आउटपुट करंट वर्तमान सीमा में होता है, जिससे हम वास्तविक चार्जिंग करंट को नहीं देखते हैं, लेकिन रेज़िस्टेन्स द्वारा बाहरी रूप से निर्धारित सीमा को वर्तमान में देखा जाता है। T _{Coof के} बादआप "गैर-विघटनकारी शॉर्ट सर्किट प्रोटेक्शन" हस्तक्षेप देख सकते हैं, ताकि लोड किए गए बिजली उत्पादन को ऑफ-लोड या शॉर्ट सर्किट के अनुसार बंद कर दिया जाए। जब संधारित्र को लगभग पूरी तरह से चार्ज किया जाता है, तो करंट सेट के नीचे से करंट चला जाता है: यह फिगर 13 में स्पष्ट रूप से दिखाया गया है जहां आप ब्लू कलर वेवफॉर्म के बीच में देख सकते हैं कि चार्जिंग करंट में ढलान का अचानक परिवर्तन शून्य मान तक पहुंचने तक (कैपेसिटर पूरी तरह से चार्ज)। जब आउटपुट कैपेसिटर को चार्ज किया जाता है और आप इनपुट को कम वोल्टेज देते हैं, तो ओएल पिन व्यवहार जीएनडी के मामले में शॉर्ट से मेल खाता है, क्योंकि यह वोल्टेज पर होता है। इसका मतलब यह है कि ऑफ स्टेट (इनपुट वोल्टेज कम) में ओएल पिन (सामान्य रूप से उच्च) का डायग्नोस्टिक सिग्नल कम हो जाता है (आंकड़ा 12 पर सत्य तालिका देखें)।

(पीला वाउट, नीला Iout, लाल Vflt)

VI निष्कर्ष

एक स्मार्ट मोनोलिथिक क्वाड कम साइड स्विच प्रस्तुत किया गया है। नया बुद्धिमान पावर स्विच (IPS) ऊर्जा हानि को कम करने और दोष होने पर सिस्टम त्रुटियों को रोकने के लिए बेहतर सटीकता प्रदान करता है। ये लाभ एसटी की नवीनतम पीढ़ी के मल्टीपॉवर-बीसीडी प्रौद्योगिकी का उपयोग करके प्राप्त किए जाते हैं, जो सिस्टम को ठीक करने के दौरान स्थिर बिजली की स्थिति बनाए रखने के लिए एक प्रोग्रामेबल ओवर-लोड वर्तमान सीमा की अनुमति देता है।

चार आउटपुट चैनलों के लिए एक एकीकृत समाधान प्रदान करके, IPS4260L डिज़ाइन को सरल बनाता है, विश्वसनीयता बढ़ाता है और पीसी-बोर्ड स्पेस बचाता है। यह नया क्वाड-चैनल आईसी एसटी के औद्योगिक IPS के पोर्टफोलियो के लिए एक महत्वपूर्ण अतिरिक्त है, जिसमें पहले से ही सिंगल, डुअल, क्वाड और ऑक्टल-चैनल हाई साइड डिवाइस शामिल हैं।

संदर्भ

"IPS4260L क्वाड लो-साइड इंटेलिजेंट पावर स्विच," डेटशीट , www.st.com।

"UM2297: समर्पित GUI के साथ IPS4260L हाई स्पीड क्वाड कम साइड ड्राइवर के लिए STEVAL-IFP029V1 के साथ शुरुआत करना" यूजर मैनुअल, www.st.com।

लेखक के बारे में

माइकल एंजेलो मार्केसी

वरिष्ठ तकनीकी विपणन इंजीनियर

इंटेलिजेंट पावर स्विचेस (IPS) और IO- लिंक उत्पादों

औद्योगिक और विद्युत रूपांतरण डिवीजन

STMicroelectronics