使用帶有故障定時(shí)器的RT1720熱插拔控制器的過(guò)壓，過(guò)流，瞬態(tài)電壓和反極性保護(hù)電路

時(shí)間：2024-12-03 21:31:00

關(guān)鍵字：故障定時(shí)器 RT1720 熱插拔控制器

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[導(dǎo)讀]通常在電子電路中，絕對(duì)有必要使用特殊的保護(hù)單元來(lái)保護(hù)電路免受過(guò)壓、過(guò)流、瞬態(tài)電壓和反極性等影響。因此，為了保護(hù)電路免受這些浪涌的影響，Richtek半導(dǎo)體推出了RT1720A IC，這是一種過(guò)度簡(jiǎn)化的保護(hù)IC，旨在滿(mǎn)足需求。低成本、小尺寸和極少的組件要求使該電路非常適合用于許多不同的實(shí)際和嵌入式應(yīng)用。

通常在電子電路中，絕對(duì)有必要使用特殊的保護(hù)單元來(lái)保護(hù)電路免受過(guò)壓、過(guò)流、瞬態(tài)電壓和反極性等影響。因此，為了保護(hù)電路免受這些浪涌的影響，Richtek半導(dǎo)體推出了RT1720A IC，這是一種過(guò)度簡(jiǎn)化的保護(hù)IC，旨在滿(mǎn)足需求。低成本、小尺寸和極少的組件要求使該電路非常適合用于許多不同的實(shí)際和嵌入式應(yīng)用。

因此，在本文中，我將設(shè)計(jì)，計(jì)算和測(cè)試這個(gè)保護(hù)電路，最后，將有一個(gè)詳細(xì)的視頻展示電路的工作原理，讓我們開(kāi)始吧。另外，請(qǐng)檢查我們之前的保護(hù)電路。

IC RT1720

它是一種低成本的保護(hù)IC，旨在簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)。關(guān)于IC的一個(gè)有趣的事實(shí)是，這個(gè)IC的尺寸僅為4.8 x 2.9 x 0.75 mm。所以，不要被圖像所迷惑，這個(gè)IC非常小，引腳間距只有0.5mm。

IC RT1720特點(diǎn)：

?寬輸入工作范圍：5V ~ 80V

?負(fù)輸入電壓額定為?60V

?輸出箝位電壓可調(diào)

?可調(diào)過(guò)流保護(hù)

?可編程定時(shí)器故障保護(hù)

?低關(guān)機(jī)電流

?內(nèi)部電荷泵N-MOSFET驅(qū)動(dòng)

?過(guò)電壓快速80mA MOSFET關(guān)斷

?故障輸出指示

功能列表和尺寸參數(shù)取自數(shù)據(jù)表。

線(xiàn)路圖

如前所述，該電路可用于：

?瞬態(tài)電壓浪涌抑制器

?過(guò)壓保護(hù)電路

?過(guò)流保護(hù)電路

?浪涌保護(hù)電路

?反極性保護(hù)電路

另外，檢查我們之前的保護(hù)電路：

?使用NTC熱敏電阻限制浪涌電流

?過(guò)電壓保護(hù)電路

?短路保護(hù)電路

?反極性保護(hù)電路

?電子斷路器

組件的要求

這個(gè)保護(hù)電路是如何工作的?

如果仔細(xì)觀察上面的原理圖，您可以看到有兩個(gè)端子，一個(gè)用于輸入，另一個(gè)用于輸出。輸入電壓通過(guò)輸入端子饋電。

100K上拉電阻R8將SHDN引腳拉高。因此，通過(guò)使這個(gè)引腳高使IC。

25mR電阻R7設(shè)置了這個(gè)IC的電流限制。如果你想知道我是如何得到電流檢測(cè)電阻的25mR值的，你可以在本文的計(jì)算部分找到它。

晶體管T1、二極管D2、電阻R6和MOSFET Q2一起構(gòu)成反極性保護(hù)電路。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)電壓電路電壓的VIN銷(xiāo)第一把SHDN通過(guò)VCC銷(xiāo)銷(xiāo)高和權(quán)力IC然后現(xiàn)在流經(jīng)電流檢測(cè)電阻R6二極管D2在正向偏壓條件下,這使得T1,電流流經(jīng)晶體管使也使Q1的MOSFET Q2現(xiàn)在目前可以流穿過(guò)MOSFET到負(fù)載。

現(xiàn)在，當(dāng)反向電壓施加到VIN端子時(shí)，二極管D2處于反向偏置狀態(tài)，現(xiàn)在不能流過(guò)MOSFET。電阻R3和R4形成一個(gè)分壓器，作為反饋，使過(guò)壓保護(hù)。如果您想知道我是如何計(jì)算電阻值的，您可以在本文的計(jì)算部分找到它。

MOSFET Q1和Q2形成外部N-MOSFET負(fù)載開(kāi)關(guān)。如果電壓高于外部反饋電阻設(shè)定的設(shè)定電壓，超過(guò)RT1720 IC線(xiàn)使用外部負(fù)載開(kāi)關(guān)MOSFET調(diào)節(jié)的閾值電壓，直到可調(diào)故障定時(shí)器跳閘并關(guān)閉MOSFET以防止過(guò)熱。

當(dāng)負(fù)載超過(guò)電流設(shè)定點(diǎn)(由連接在SNS和VCC之間的外部檢測(cè)電阻設(shè)置)時(shí)，IC控制負(fù)載開(kāi)關(guān)MOSFET作為電流源限制輸出電流，直到故障定時(shí)器跳閘并關(guān)閉MOSFET。此外，F(xiàn)LT輸出變低，表示有故障。負(fù)載開(kāi)關(guān)MOSFET保持打開(kāi)，直到VTMR達(dá)到1.4V，在MOSFET關(guān)閉之前為任何系統(tǒng)維護(hù)提供時(shí)間。

當(dāng)負(fù)載開(kāi)關(guān)完全打開(kāi)并且MOSFET的源極接近漏極電壓時(shí)，RT1720的漏極PGOOD輸出上升。該輸出信號(hào)可用于使能下游設(shè)備或向系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，現(xiàn)在可以開(kāi)始正常操作。

IC的SHDN輸入禁用所有功能，并將VCC靜態(tài)電流降低至7μA。

注：關(guān)于內(nèi)部功能和原理圖的詳細(xì)信息取自數(shù)據(jù)表。

注意：該IC可以承受高達(dá)60V的反向電源電壓而不會(huì)損壞

電路結(jié)構(gòu)

為了演示，該過(guò)壓和過(guò)流保護(hù)電路在原理圖的幫助下在手工PCB上構(gòu)建;本教程中使用的大多數(shù)組件都是表面安裝組件，因此，PCB是焊接和放置在一起的必要條件。

注意!所有的元件都盡可能地放置在一起，以減少寄生電容、電感和電阻

計(jì)算

該IC的數(shù)據(jù)表為我們提供了計(jì)算該IC的故障定時(shí)器，過(guò)壓保護(hù)和過(guò)流保護(hù)所需的所有細(xì)節(jié)。

故障定時(shí)器電容計(jì)算

在長(zhǎng)時(shí)間故障的情況下，GATE將反復(fù)打開(kāi)和關(guān)閉。通斷時(shí)間(tGATE_ON和tGATE_OFF)由TMR充放電電流(iTMR_UP和iTMR_DOWN)和TMR鎖存和鎖存閾值(VTMR_L - VTMR_UL)之間的電壓差控制：