通常在電子電路中，絕對有必要使用特殊的保護單元來保護電路免受過壓、過流、瞬態(tài)電壓和反極性等影響。因此，為了保護電路免受這些浪涌的影響，Richtek半導體推出了RT1720A IC，這是一種過度簡化的保護IC，旨在滿足需求。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際和嵌入式應用。

因此，在本文中，我將設計，計算和測試這個保護電路，最后，將有一個詳細的視頻展示電路的工作原理，讓我們開始吧。另外，請檢查我們之前的保護電路。

IC RT1720

它是一種低成本的保護IC，旨在簡化實現。關于IC的一個有趣的事實是，這個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IC非常小，引腳間距只有0.5mm。

IC RT1720特點：

?寬輸入工作范圍：5V ~ 80V

?負輸入電壓額定為?60V

?輸出箝位電壓可調

?可調過流保護

?可編程定時器故障保護

?低關機電流

?內部電荷泵N-MOSFET驅動

?過電壓快速80mA MOSFET關斷

?故障輸出指示

功能列表和尺寸參數取自數據表。

線路圖

如前所述，該電路可用于：

?瞬態(tài)電壓浪涌抑制器

?過壓保護電路

?過流保護電路

?浪涌保護電路

?反極性保護電路

另外，檢查我們之前的保護電路：

?使用NTC熱敏電阻限制浪涌電流

?過電壓保護電路

?短路保護電路

?反極性保護電路

?電子斷路器

組件的要求

這個保護電路是如何工作的?

如果仔細觀察上面的原理圖，您可以看到有兩個端子，一個用于輸入，另一個用于輸出。輸入電壓通過輸入端子饋電。

100K上拉電阻R8將SHDN引腳拉高。因此，通過使這個引腳高使IC。

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

晶體管T1、二極管D2、電阻R6和MOSFET Q2一起構成反極性保護電路。一般來說,當電壓電路電壓的VIN銷第一把SHDN通過VCC銷銷高和權力IC然后現在流經電流檢測電阻R6二極管D2在正向偏壓條件下,這使得T1,電流流經晶體管使也使Q1的MOSFET Q2現在目前可以流穿過MOSFET到負載。

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

MOSFET Q1和Q2形成外部N-MOSFET負載開關。如果電壓高于外部反饋電阻設定的設定電壓，超過RT1720 IC線使用外部負載開關MOSFET調節(jié)的閾值電壓，直到可調故障定時器跳閘并關閉MOSFET以防止過熱。

當負載超過電流設定點(由連接在SNS和VCC之間的外部檢測電阻設置)時，IC控制負載開關MOSFET作為電流源限制輸出電流，直到故障定時器跳閘并關閉MOSFET。此外，FLT輸出變低，表示有故障。負載開關MOSFET保持打開，直到VTMR達到1.4V，在MOSFET關閉之前為任何系統(tǒng)維護提供時間。

當負載開關完全打開并且MOSFET的源極接近漏極電壓時，RT1720的漏極PGOOD輸出上升。該輸出信號可用于使能下游設備或向系統(tǒng)發(fā)出信號，現在可以開始正常操作。

IC的SHDN輸入禁用所有功能，并將VCC靜態(tài)電流降低至7μA。

注：關于內部功能和原理圖的詳細信息取自數據表。

注意：該IC可以承受高達60V的反向電源電壓而不會損壞

電路結構

為了演示，該過壓和過流保護電路在原理圖的幫助下在手工PCB上構建;本教程中使用的大多數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

計算

該IC的數據表為我們提供了計算該IC的故障定時器，過壓保護和過流保護所需的所有細節(jié)。

故障定時器電容計算

在長時間故障的情況下，GATE將反復打開和關閉。通斷時間(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：

電流檢測電阻計算

電流檢測電阻可由下式計算

注：50mV值由數據表給出

過電壓保護計算

過電壓和電流保護電路測試

為了測試電路，使用以下工具和設置：

1.12V開關電源(SMPS)

2.Meco 108B+萬用表

3.漢科600BE USB PC示波器

為了構建電路，使用了1%的金屬膜電阻，并且不考慮電容器的公差。

測試時室溫為22攝氏度。

測試設置

下面的設置用于測試電路

為了演示，我使用降壓轉換器來改變電路的輸入電壓

?10歐姆的功率電阻作為負載，

?開關的作用是迅速增加多余的負荷。你可以在下面的視頻中觀察到。

?mecho 108B+顯示輸入電壓。

?mecho 450B+顯示負載電流。

現在，正如您在上圖中看到的，我已經增加了輸入電壓，并且IC開始限制電流，因為它現在處于故障狀態(tài)。

注意：請注意，為了演示目的，我增加了故障計時器的值。

應用程序

這是一個非常有用的IC，可用于許多應用，其中一些列在下面：

?汽車/航空電子電涌保護

?熱交換/生活插入

?用于電池供電系統(tǒng)的高側開關

?本質安全應用

?反極性保護

本文編譯自circuitdigest