वोल्टेज पर, वर्तमान में, क्षणिक वोल्टेज और रिवर्स पोलरिटी प्रोटेक्शन सर्किट में rt1720 हॉट स्वैप नियंत्रक का उपयोग कर फॉल्ट टाइमर के साथ

एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में अक्सर, यह आवश्यक है कि सर्किट को ओवरवॉल्टेज, ओवरक्रंट, ट्रांसिएंट वोल्टेज और रिवर्स पोलरिटी वगैरह से बचाने के लिए विशेष प्रोटेक्शन यूनिट का इस्तेमाल किया जाए। इसलिए, इन सर्जेस से सर्किट को बचाने के लिए, रिचटेक सेमीकंडक्टर ने RT1720A IC की शुरुआत की, जो जरूरतों को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया एक ओवरसीप्लाइज्ड प्रोटेक्शन IC है। कम लागत वाले छोटे आकार और बहुत कम घटक आवश्यकताएं इस सर्किट को कई अलग-अलग व्यावहारिक और एम्बेडेड अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती हैं।

इसलिए, इस लेख में, मैं इस संरक्षण सर्किट का डिज़ाइन, गणना और परीक्षण करने जा रहा हूं और अंत में, सर्किट का काम करने वाला एक विस्तृत वीडियो होगा, तो चलिए शुरू करते हैं। इसके अलावा, हमारे पिछले सुरक्षा सर्किट की जांच करें।

IC RT1720

यह एक कम लागत वाली सुरक्षा आईसी है जिसे कार्यान्वयन को सरल बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। आईसी के बारे में एक मजेदार तथ्य यह है कि इस आईसी का आकार केवल 4.8 x 2.9 x 0.75 मिमी है । तो, छवि से मूर्ख मत बनो, यह आईसी बेहद छोटा है, और पिन पिच केवल 0.5 मिमी है।

आईसी RT1720

• वाइड इनपुट ऑपरेशन रेंज: 5 वी से 80 वी
• नकारात्मक इनपुट वोल्टेज रेटिंग V60V करने के लिए
• एडजस्टेबल आउटपुट क्लैंप वोल्टेज
• एडजस्टेबल ओवर-करंट संरक्षण
• प्रोग्रामर टाइमर दोष संरक्षण के लिए
• लो शटडाउन करंट
• आंतरिक चार्ज पंप N-MOSFET ड्राइव
• ओवरवॉल्टेज के लिए फास्ट 80mA मोसेट-बंद
• दोष आउटपुट संकेत

सुविधाएँ सूची और आयाम पैरामीटर डेटाशीट से ली गई हैं।

सर्किट आरेख

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है कि इस सर्किट का उपयोग किया जा सकता है:

1. क्षणिक वोल्टेज वृद्धि दबानेवाला यंत्र
2. ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन सर्किट
3. अतिसंरक्षण सुरक्षा सर्किट
4. संरक्षण सर्किट
5. रिवर्स पोलरिटी प्रोटेक्शन सर्किट

इसके अलावा, हमारे पिछले सुरक्षा सर्किटों की जाँच करें:

• एनटीसी थर्मिस्टर का उपयोग करके वर्तमान में सीमित करना
• ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन सर्किट
• शॉर्ट-सर्किट प्रोटेक्शन सर्किट
• रिवर्स पोलारिटी प्रोटेक्शन सर्किट
• इलेक्ट्रॉनिक सर्किट ब्रेकर

अवयव आवश्यक

Sl.No	पार्ट्स	प्रकार	मात्रा
1	RT1720	I C	1
२	MMBT3904	ट्रांजिस्टर	1
३	1000 पी.एफ.	संधारित्र	1
४	1N4148 (BAT20J)	डायोड	1
५	470uF, 25V	संधारित्र	1
६	1uF, 16V	संधारित्र	1
।	100K, 1%	अवरोध	४
।	25 मी	अवरोध	1
९	IRF540	MOSFET	२
१०	बिजली वितरण केंद्र	30 वी, डीसी	1
1 1	कनेक्टर 5 मिमी	सामान्य	२
१०	क्लेबोर्ड	सामान्य	1

यह सुरक्षा सर्किट कैसे काम करता है?

यदि आप उपरोक्त योजनाबद्ध को करीब से देखते हैं, तो आप देख सकते हैं कि इनपुट के लिए दो टर्मिनल हैं और आउटपुट के लिए अन्य। इनपुट वोल्टेज इनपुट टर्मिनल के माध्यम से खिलाया जाता है।

100K पुल-अप बाधा R8 SHDN पिन उच्च खींचती है। तो, इस पिन को उच्च बनाकर IC को सक्षम बनाता है।

25mR बाधा R7 इस आईसी की वर्तमान सीमा निर्धारित करता है। यदि आप जानना चाहते हैं कि मुझे वर्तमान अर्थ अवरोधक के लिए 25mR मान कैसे मिला, तो आप इसे इस लेख के गणना अनुभाग में पा सकते हैं।

ट्रांजिस्टर T1, डायोड D2, रोकनेवाला R6 और MOSFET Q2 सभी मिलकर रिवर्स पोलरिटी प्रोटेक्शन सर्किट बनाते हैं। सामान्य तौर पर, जब वोल्टेज को सर्किट के VIN पिन पर लगाया जाता है, तो वोल्टेज पहले SHDN पिन को खींचता है और IC को VCC पिन के माध्यम से पावर करता है, फिर यह वर्तमान अर्थ अवरोधक R6 से होकर बहता है, डायोड D2 आगे-पूर्वाग्रह स्थिति में है, यह ट्रांजिस्टर के माध्यम से ट्रांजिस्टर T1 चालू और प्रवाहित करता है जो MOSFET Q2 बनाता है जिस पर Q1 भी बनाता है और अब करंट MOSFET के माध्यम से लोड पर सही प्रवाह कर सकता है।

अब जब VIN टर्मिनल पर रिवर्स वोल्टेज लगाया जाता है तो डायोड D2 रिवर्स बायस स्थिति में होता है और अब MFCFET के माध्यम से प्रवाह नहीं कर सकता है। रोकनेवाला R3 और R4 एक वोल्टेज विभक्त बनाता है जो प्रतिक्रिया के रूप में कार्य करता है जो ओवरवॉल्टेज सुरक्षा को सक्षम करता है। यदि आप जानना चाहते हैं कि मैंने प्रतिरोधक मानों की गणना कैसे की, तो आप इसे इस लेख के गणना अनुभाग में पा सकते हैं।

MOSFET Q1 और Q2 एक बाहरी N-MOSFET लोड स्विच बनाते हैं । यदि वोल्टेज सेट वोल्टेज से ऊपर उठता है जो बाहरी प्रतिक्रिया रोकनेवाला द्वारा निर्धारित किया जाता है तो आरटी 1720 आईसी लाइन को बाहरी लोड स्विच MOSFETs का उपयोग करके नियंत्रित करता है, जब तक कि समायोज्य गलती टाइमर ट्रिप और ओवरहीटिंग को रोकने के लिए MOSFET को बंद कर देता है।

जब लोड वर्तमान सेट-पॉइंट (SNS और VCC के बीच जुड़े बाहरी अर्थ अवरोधक द्वारा निर्धारित) से अधिक खींचता है, तो IC आउटपुट लोड को सीमित करने के लिए एक मौजूदा स्रोत के रूप में लोड स्विच MOSFET को नियंत्रित करता है, जब तक कि फॉल्ट टाइमर ट्रिप और बंद नहीं हो जाता। MOSFET। इसके अलावा, एफएलटी आउटपुट कम हो जाता है, एक गलती का संकेत देता है। VTMR 1.4V तक पहुंचने पर लोड स्विच MOSFET चालू रहता है, MOSFET बंद होने से पहले किसी भी सिस्टम हाउसकीपिंग के लिए समय देता है।

RT1720 ओपन-ड्रेन PGOOD आउटपुट तब उठता है जब लोड स्विच पूरी तरह से चालू हो जाता है और MOSFET का सोर्स उसके ड्रेन वोल्टेज के पास पहुंच जाता है। इस आउटपुट सिग्नल का उपयोग डाउनस्ट्रीम उपकरणों को सक्षम करने या किसी सिस्टम को सिग्नल देने के लिए किया जा सकता है जो अब सामान्य ऑपरेशन शुरू कर सकता है।

IC का SHDN इनपुट सभी फ़ंक्शंस को निष्क्रिय कर देता है और VCC क़ैसेंट करंट को घटाकर 7μA कर देता है।

नोट: आंतरिक कार्यक्षमता और योजनाबद्ध के बारे में विवरण डेटाशीट से लिया गया है ।

नोट: यह आईसी बिना क्षति के जमीन के नीचे 60V तक की आपूर्ति की रिवर्स वोल्टेज का सामना कर सकता है

सर्किट निर्माण

प्रदर्शन के लिए, यह ओवरवॉल्टेज और करंट प्रोटेक्शन की मदद से हैंडमेड पीसीबी पर ओवर प्रोटेक्शन सर्किट का निर्माण किया जाता है; इस ट्यूटोरियल में उपयोग किए जाने वाले अधिकांश घटक सतह पर चढ़ने वाले घटक हैं, इसलिए टांका लगाने और इसे एक साथ रखने के लिए एक पीसीबी अनिवार्य है।

ध्यान दें! परजीवी समाई, अधिष्ठापन, और प्रतिरोध को कम करने के लिए सभी घटकों को यथासंभव बारीकी से रखा गया था

गणना

इस IC की डेटाशीट हमें फॉल्ट टाइमर, ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन और इस IC के लिए ओवरक्रैक प्रोटेक्शन की गणना करने के लिए आवश्यक सभी विवरण देती है।

दोष टाइमर संधारित्र गणना

एक लंबी गलती की स्थिति में, GATE बार-बार चालू और बंद होगा। चालू और बंद समय (tGATE_ON और tGATE_OFF) TMR चार्ज और डिस्चार्ज धाराओं (iTMR_UP और iTMR_DOWN) और TMR कुंडी और वोल्टेज थ्रेसहोल्ड (VTMR_L - VTMR_UL) के बीच वोल्टेज अंतर द्वारा नियंत्रित किया जाता है:

टी _{GATE_ON} = सी _TMR * (_{VTMR_L} - _{VTMR_UL}) / (i _{TMR_UP}) tGATE_ON = 4.7uF एक्स (1.40V - 0.5V) / 25uA = 169 एमएस टी _{GATE_OFF =} सी _{TMR *} (वी _{- TMR_L} वी _{TMR_UL} / (i) _{TMR_DOWN}) tGATE_OFF = 4.7uF x (1.40V - 0.5V) / 3uA = 1.41 S

वर्तमान नब्ज रोकनेवाला गणना

वर्तमान अर्थ अवरोधक की गणना निम्न सूत्र द्वारा की जा सकती है

Rsns = VSNS / ILIM = 50mV / 2A = 25mR

नोट: डेटाशीट द्वारा दिया गया 50mV मान

ओवर-वोल्टेज संरक्षण गणना

VOUT_OVP = 1.25V x (1+ R2 / R1) = 1.25 x (1+ 100k / 10k) = 1.25 x (11) = 13.75V

वोल्टेज और करंट प्रोटेक्शन सर्किट पर परीक्षण

सर्किट का परीक्षण करने के लिए, निम्नलिखित टूल और सेटअप का उपयोग किया जाता है,

1. 12V स्विच मोड पावर सप्लाई (SMPS)
2. मेको 108B + मल्टीमीटर
3. Hantech 600BE USB PC आस्टसीलस्कप

सर्किट के निर्माण के लिए, 1% धातु फिल्म प्रतिरोधों का उपयोग किया जाता है और कैपेसिटर की सहनशीलता को ध्यान में नहीं रखा जाता है।

परीक्षण के दौरान कमरे का तापमान 22 डिग्री सेल्सियस था।

टेस्ट सेटअप

सर्किट का परीक्षण करने के लिए निम्न सेटअप का उपयोग किया जाता है

प्रदर्शन उद्देश्य के लिए, मैंने सर्किट के इनपुट वोल्टेज को अलग करने के लिए एक हिरन कनवर्टर का उपयोग किया

• 10 ओम शक्ति प्रतिरोधक भार के रूप में कार्य कर रहे हैं,
• स्विच जल्दी से अतिरिक्त लोड जोड़ने के लिए है। आप इसे नीचे दिए गए वीडियो में देख सकते हैं।
• मीचो 108 बी + इनपुट वोल्टेज दिखा रहा है।
• लोड वर्तमान को दिखा रहा है।

अब जैसा कि आप ऊपर की छवि में देख सकते हैं कि मैंने इनपुट वोल्टेज को बढ़ा दिया है और आईसी वर्तमान को सीमित करना शुरू कर देता है क्योंकि यह अब गलत स्थिति में है।

यदि सर्किट का कार्य सिद्धांत आपके लिए स्पष्ट नहीं है, तो कृपया वीडियो देखें।

नोट: कृपया ध्यान दें कि प्रदर्शन प्रयोजनों के लिए मैंने फॉल्ट टाइमर के लिए मूल्य बढ़ा दिया है।

अनुप्रयोग

यह एक बहुत ही उपयोगी आईसी है और कई अनुप्रयोगों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, उनमें से कुछ नीचे सूचीबद्ध हैं

• ऑटोमोटिव / एवियोनिक सर्ज प्रोटेक्शन
• हॉट-स्वैप / लाइव प्रविष्टि
• बैटरी-संचालित सिस्टम के लिए उच्च-साइड स्विच
• आंतरिक सुरक्षा अनुप्रयोग
• रिवर्स पोलारिटी प्रोटेक्शन

मुझे उम्मीद है कि आपको यह लेख पसंद आया होगा और कुछ नया सीखा होगा। पढ़ते रहो, सीखते रहो, निर्माण करते रहो और मैं तुम्हें अगले प्रोजेक्ट में देखूंगा।