magyar elektronika

E-mail cím:*

Név:

{a-feliratkozással-elfogadja-az-adl-kiadó-kft-adatvédelmi-és-adatkezelési-tájékoztatóját-1}

Arrow lidA gyártók folyamatosan az élvonalbeli teljesítményre törekednek, miközben próbálják egyensúlyba hozni az innovációt a jól bevált és robusztus megoldásokkal. A tervezőket nehéz feladat elé állítja a tervezés összetettségének, megbízhatóságának és költségeinek egyensúlyban tartása. Különösen az egyik alrendszer – az elektronikai védelem, jellegéből adódóan – visszautasítja az innovációt. Ezek a rendszerek védik az érzékeny és drága elektronikus eszközöket (FPGA-kat, ASIC-ket és mikroprocesszorokat), és nulla meghibásodási arányt igényelnek.

 

Számos hagyományos és történelmileg bevált védelmi módszer – diódák, biztosítékok és TVS-eszközök – őrzik státuszukat, de ezek gyakran nem hatékonyak, terjedelmesek és karbantartást igényelnek. E hiányosságok orvoslására szolgálnak az aktív, intelligens védelmi IC-k, amelyek bebizonyították, hogy megfelelnek a hagyományos módszerek védelmi követelményeinek, sok szempontból még hatékonyabbak is. A rendelkezésre álló eszközök széles skálája miatt a tervező számára a legnehezebb probléma a megfelelő megoldás kiválasztása. A tervezők választási lehetőségeinek megkönnyítése érdekében ez a cikk összehasonlítja a hagyományos védelmi módszereket az ADI védelmi portfóliójával, bemutatva e termékek jellemzőit és a javasolt alkalmazásokat.
Az iparágakban felhasznált elektronika mennyiségének növekedése, valamint a drága FPGA-k és processzorok által kezelt funkciók bővülése miatt egyre nagyobb szükség van arra, hogy ezeket az eszközöket megvédjék a zord környezeti feltételektől. Mindezek felett még a kisebb méretek, a nagy megbízhatóság és a túlfeszültségre, túláramra való gyors reagálás iránti igény is alapvető követelmény. Ez a cikk a számos alkalmazásban felmerülő kihívásokat és a védelem szükségességét tárgyalja. A hagyományos védelmi módszereket összehasonlítja az újabb, alternatív megoldásokkal, amelyek nagyobb pontosságot, megbízhatóságot és tervezési rugalmasságot kínálnak.

 

Miért érdemelnek figyelmet a feszültség- és áramvédő eszközök?

Az autóipari, az ipari, a kommunikációs és a repülési elektronikus rendszereknek gyakran tápfeszültség-túllövésekkel kell megbirkózniuk. Ezen piacok mindegyikén a tranziens eseményeket számos ipari specifikáció határozza meg. Az autóipari tranziensekre például az ISO 7637-2 és az ISO 16750-2 előírások vonatkoznak, amelyek meghatározzák a várható tranziensek részleteit és az ezek következetes validálását biztosító vizsgálati eljárásokat.
A túlfeszültség-események típusai és energiatartalmuk attól függően változhat, hogy milyen területen használják az elektronikus eszközt; az áramkörök túlfeszültségnek, túláramnak, fordított feszültségnek és fordított áramnak lehetnek kitéve. Végső soron sok elektronikus áramkör nemhogy nem működne, de nem is élné túl, ha közvetlenül szembesülne az 1. ábrán látható tranziens körülményekkel, ezért a tervezőnek figyelembe kell vennie az összes bemeneti eseményt, és olyan védelmi mechanizmusokat kell megvalósítania, amelyek megvédik az áramkört ezektől a feszültség- és áramlökésektől.

 

Arrow 01

1. ábra Néhány szigorúbb ISO 16750-2 teszt áttekintése

 

 

Tervezési kihívások

Az elektronikus rendszerekben fellépő átmeneti feszültség- és áramlökéseknek számos különböző oka van, de egyes elektronikus környezetek hajlamosabbak az átmeneti eseményekre, mint mások. Az autóipari, ipari és kommunikációs alapú alkalmazásokban közismerten előfordulnak potenciálisan káros események, amelyek pusztítást végeznek a későbbi elektronikus eszközökön, de a túlfeszültségi események nem korlátozódnak ezekre a környezetekre.
A túlfeszültség-védelmi áramkör egyéb lehetséges jelöltjei közé tartoznak azok az alkalmazások, amelyek nagyfeszültségű vagy nagyáramú tápegységet igényelnek, vagy működés közbeni tápfeszültség-csatlakozásokat tartalmaznak, vagy olyan rendszerek, amelyek motorral rendelkeznek, vagy amelyek potenciális villám okozta tranzienseknek vannak kitéve. A nagyfeszültségű események sokféle időintervallumban fordulhatnak elő, a mikroszekundumtól a több száz milliszekundumig, ezért elengedhetetlen a rugalmas és megbízható védelmi mechanizmus a drága elektronikus eszközök hosszú élettartamának biztosításához.
Például autóipari terheléskimaradás akkor fordulhat elő, amikor a generátor (amely az akkumulátort tölti) pillanatnyilag lekapcsolódik az akkumulátorról. E leválasztás következtében a generátor teljes töltőárama a tápsínre helyeződik, ami a sínfeszültséget nagyon magas (>100 V) szintre, több száz milliszekundumra emeli.
A kommunikációs alkalmazásokban számos lehetséges túlfeszültségi ok lehetséges, a kommunikációs kártyák működés közbeni cseréjétől kezdve a villámcsapásnak kitett kültéri berendezésekig. A nagy létesítményekben használt hosszú kábelek esetén induktív feszültségtüskék is előfordulhatnak.
Elsősorban meg kell érteni a környezetet, amelyben az eszköznek működnie kell, valamint a közzétett specifikációknak való megfelelést. Ez segít a tervezőnek egy olyan optimális védelmi mechanizmus összeállításában, amely egyszerre robusztus és visszafogott, de lehetővé teszi, hogy a későbbi elektronika a biztonságos feszültségszinteken belül, minimális megszakítással működjön.

 

A hagyományos védelmi áramkör

Mivel ennyi különböző típusú elektromos eseményt kell figyelembe venni, mi legyen az elektronikai mérnök arzenáljában az érzékeny elektronikai rendszerek védelme érdekében?
A hagyományos védelem megvalósítása nem egy, hanem több eszközre támaszkodik – például egy tranziens feszültségszupresszor-diódára (TVS) a túlfeszültség elleni védelemhez, egy soros biztosítékra a túláram elleni védelemhez, egy soros diódára a fordított akkumulátor/ellátás védelméhez, valamint kondenzátorok és induktivitások sokaságára az alacsonyabb energiájú tüskék kiszűréséhez. A diszkrét összeállítások megfelelnek a közzétett specifikációknak, és védik az áramköröket, ugyanakkor bonyolult megvalósításokat eredményeznek, és többszörös kiválasztási iterációt igényelnek a szűrés helyes méretezéséhez.

 

Arrow 02

2. ábra Hagyományos védőeszközök

 


Vizsgáljuk meg közelebbről ezeket az eszközöket, érintve a megvalósítás előnyeit és hátrányait!

 

TVS – tranziens feszültségszupresszor

Ez egy viszonylag egyszerű eszköz, amely segít megvédeni az áramköröket a nagyfeszültségű tüskéktől. Többféle típus létezik, jellemzői széles skálán mozognak (az 1. táblázatban a válaszidő sorrendjében szerepelnek, a legkisebbtől a legnagyobbig).

 

Arrow table

1. táblázat Különböző tranziens feszültségszupresszorok válaszideje

 

 

A többféle konstrukcióval és jellemzővel rendelkező eszközök hasonló módon működnek: elvezetik a többletáramot, amikor a feszültség meghaladja az eszköz küszöbfeszültségét. A TVS nagyon rövid idő alatt a kimeneti feszültséget a névleges szintre szorítja. Például a TVS dióda akár pikoszekundum alatt is reagálhat, míg a GDT néhány mikroszekundumot igénybe vehet, de sokkal nagyobb túlfeszültségeket is képes kezelni. A 3. ábra egy TVS-dióda egyszerű megvalósítását mutatja egy lefelé irányuló áramkör védelmére.

 

Arrow 03

3. ábra Védelem a túlfeszültségek ellen hagyományos TVS megoldással

 


Normál üzemi körülmények között a TVS nagy impedanciájú, és a bemeneti feszültség megjelenik a kimeneten. Amikor a bemeneten túlfeszültség lép fel, a TVS vezetővé válik, és a többletenergia földre (GND) való átirányításával reagál, megfogva a következő terhelés által érzékelt feszültséget. A vonalfeszültség a tipikus üzemi érték fölé emelkedik, de az áramkör számára biztonságos szinten van rögzítve. Noha a TVS eszközök hatékonyan képesek elnyomni a nagyon nagy feszültségű tüskéket, tartós túlfeszültségi állapottal szemben nem mentesek a károsodásoktól, ami az eszköz rendszeres ellenőrzésének vagy cseréjének szükségességét jelenti. További aggodalomra ad okot, hogy a TVS rövidzárlatot okozhat, és így a bemeneti tápegységet is rövidre zárhatja. Ezenkívül a felhasznált energiától függően fizikailag is nagyok lehetnek, hogy illeszkedjenek a küszöbértékhez, növelve ezzel a megoldás méretét. Még a megfelelően méretezett TVS mellett is, a védett áramkörnek képesnek kell lennie a megfogott feszültség kezelésére, ami megnövekedett feszültségnévérték követelményeket eredményez az áramkörben.

 

Soros biztosíték

A túláram elleni védelem a mindenütt elterjedt sorba kapcsolt biztosítékkal valósítható meg, a biztosíték „kiégési” értéke a névlegesnél valamivel magasabb – például a maximális névleges áramnál 20%-kal (a százalékos érték az áramkör típusától, valamint a várható tipikus üzemi terheléstől függ). A biztosítékok legnagyobb problémája természetesen az, hogy ki kell cserélni őket, miután „kiégtek”. Az egyszerű kialakításból eredő idő- és költségmegtakarítás problémája később jelentkezhet a viszonylag összetett karbantartás miatt, különösen, ha az alkalmazás fizikailag nehezen megközelíthető.
A karbantartási követelmények csökkenthetők alternatív biztosítékokkal, például a visszaállítható biztosítékokkal, amelyek pozitív hőmérsékleti együtthatót használnak az áramkör megnyitására, amikor a szokásosnál nagyobb áram folyik át az eszközön (a megnövekedett áramerősség növeli a hőmérsékletet, ami az ellenállás hirtelen növekedését eredményezi).
A karbantartási kérdéseket félretéve, a biztosítékokkal kapcsolatos egyik legnagyobb probléma a reakcióidejük, amely a kiválasztott biztosíték típusától függően nagymértékben változhat. Kaphatók gyorskioldású biztosítékok, de a kioldási idő (az áramkör megnyitásának ideje) még mindig több száz mikroszekundumtól az ezredmásodpercekig terjedhet, ezért az áramkör tervezőjének figyelembe kell vennie az ilyen hosszú idő alatt felszabaduló energiát, hogy azt a védett elektronika túlélhesse.

 

Soros dióda

Bizonyos környezetekben az áramkörök ki vannak téve a tápfeszültség le- és visszakapcsolásának – például akkumulátoros környezetben. Ilyen esetekben a helyes polaritás nem garantált a tápellátás visszakapcsolásakor. A polaritásvédelem megvalósítható egy soros dióda hozzáadásával az áramkör pozitív tápvezetékéhez. Bár ez az egyszerű kiegészítés hatékonyan véd a fordított polaritás ellen, a soros dióda feszültségesése megfelelő teljesítményveszteséget eredményez. Viszonylag kis áramerősségű áramkörökben a kompromisszum minimális, de sok modern, nagy áramerősségű vezeték esetében alternatív megoldásra van szükség. A 4. ábra a 3. ábra frissítését mutatja, amelyen a TVS és a fordított polaritású kapcsolás elleni védelemre hozzáadott soros dióda is látható.

 

Arrow 04

4. ábra Soros dióda hozzáadása véd a fordított polaritás ellen, de a dióda feszültségesése problémát jelenthet a nagyáramú rendszerekben

 

 

Szűrők induktivitásokkal és kondenzátorokkal

Az eddig tárgyalt passzív megoldások mind korlátozzák az áthaladó események amplitúdóját, általában a nagyobb eseményeket befogják, miközben néhány kisebb tüskét átengednek.
Ezek a kisebb tranziensek még mindig kárt okozhatnak a védett áramkörökben, ezért további passzív szűrőkre van szükség. Ez diszkrét induktivitások és kondenzátorok segítségével érhető el, amelyeket úgy kell méretezni, hogy csillapítsák a feszültséget a nem kívánt frekvenciákon. A szűrőtervezés előzetes méréseket igényel a megfelelő méret és frekvencia meghatározása miatt. Ennek hátránya a NyáK-terület növekedése és a szűrési szint eléréséhez kellő alkatrészek költsége, valamint az utántervezés szükségessége – az alkatrészek tűréshatárainak értékelése az időbeli és hőmérsékleti változások kompenzálása érdekében.

 

Aktív védelem túlfeszültség-blokkolóval

Az ismertetett passzív védelmi megoldások kihívásainak és hátrányainak leküzdésére az egyik mód a túlfeszültség-blokkoló IC használata. A túlfeszültség-blokkoló egy könnyen használható vezérlő IC-vel és egy soros N-csatornás MOSFET-tel kiküszöböli a terjedelmes söntáramkörök (TVS eszközök, biztosítékok, induktivitások és kondenzátorok) szükségességét. A túlfeszültség-blokkoló vezérlők jelentősen leegyszerűsíthetik a rendszertervezést, mivel kevés alkatrészt kell méretezni és minősíteni.
A túlfeszültség-blokkoló folyamatosan figyeli a bemeneti feszültséget és áramot. Névleges üzemi körülmények között a kontroller egy N-csatornás MOSFET-et vezérelve, alacsony ellenállási utat biztosít a bemenettől a kimenetig. Túlfeszültség vagy feszültségtüske esetén – a kimeneten lévő visszacsatoló hálózat által diktált küszöbértékkel – az IC szabályozza az N-csatornás MOSFET kapuját, hogy a MOSFET kimeneti feszültségét az ellenállásosztó által meghatározott szintre szorítsa le.
Az 5. ábra a túlfeszültség-blokkoló megvalósításának egyszerűsített vázlatát mutatja, valamint a névleges 12 V-os vonalra adott 100 V-os bemeneti túlfeszültség eredményeit. A túlfeszültség-blokkoló áramkör kimenete a túlfeszültség-esemény időtartamára 27 V-on van megfogva. Egyes túlfeszültség-blokkoló áramkörök egy soros érzékelő ellenállás (az 5. ábrán látható megszakító) segítségével figyelik a túláramos állapotokat is, és az N-csatornás MOSFET Gate-jét úgy állítják be, hogy korlátozzák a kimeneti terhelésre jutó áramot.

 

Arrow 05

5. ábra A túlfeszültség-blokkoló megvalósítása és diagramja

 

 

A túlfeszültség-blokkolóknak négy jellemző típusa van, amelyeket a túlfeszültségre adott válaszuk alapján osztályoznak:

  • Lineáris túlfeszültség-blokkoló
  • Gate-zár
  • Kapcsolóüzemű túlfeszültség-blokkoló
  • A kimeneti leválasztásvédelem-vezérlő

A túlfeszültség-blokkoló választása az alkalmazástól függ, hasonlítsuk össze a működésüket és az előnyeiket!

 

Lineáris túlfeszültség-blokkoló

A lineáris túlfeszültség-blokkoló a soros MOSFET-et úgy hajtja meg, mint egy lineáris szabályozó, a kimeneti feszültséget az előre beprogramozott biztonságos értékre korlátozza, a felesleges energiát a MOSFET-ben eloszlatva. A MOSFET védelmének elősegítése érdekében az eszköz egy kapacitív hibaidőzítő megvalósításával korlátozza a magas disszipációs tartományban töltött időt.

 

Arrow 06

6. ábra LT4363 – lineáris túlfeszültség-blokkoló

 

 

Gate-zár túlfeszültség-blokkoló

A Gate-zár túlfeszültség-blokkoló egy belső vagy egy külső feszültségzár (például 31,5 V vagy 50 V belső, vagy egy állítható külső feszültségzár) használatával korlátozza a Gate-lábat erre a feszültségre. Ezután a MOSFET küszöbfeszültsége határozza meg a kimeneti feszültség határértékét. Például egy belső 31,5 V Gate-zár 5 V MOSFET küszöbfeszültség esetén a kimeneti feszültség 26,5 V-ra korlátozódik. Alternatív megoldásként egy külső Gate-feszültségzár lehetővé teszi a feszültségek sokkal szélesebb körének kiválasztását. A Gate-zár túlfeszültség-blokkoló példája a 7. ábrán látható.

 

Arrow 07

7. ábra LTC4380 – Gate-zár túlfeszültség-blokkoló

 

 

Kapcsolóüzemű túlfeszültség-blokkoló

Nagyobb teljesítményű alkalmazásokhoz jó választás a kapcsolóüzemű túlfeszültség-blokkoló. A lineáris és a Gate-záras túlfeszültség-blokkolóhoz hasonlóan a kapcsolóüzemű túlfeszültség-blokkoló is úgy vezérli az átmenő FET-et normál működés közben, hogy alacsony ellenállású utat biztosítson a bemenet és a kimenet között (minimalizálva a teljesítményveszteséget). A fő különbség a kapcsolóüzemű és a lineáris vagy a Gate-záras túlfeszültség-blokkoló között akkor jelenik meg, amikor egy túlfeszültség-eseményt észlelnek. Túlfeszültség esetén a kapcsolóüzemű túlfeszültség-blokkoló kimenete a külső MOSFET kapcsolásával a zárfeszültségre szabályozódik, egy kapcsolóüzemű DC/DC konverterhez hasonlóan.

 

Arrow 08

8. ábra LTC7860 – kapcsolóüzemű túlfeszültség-blokkoló

 

 

Védelmi vezérlő – a kimenet leválasztása

A védelmi vezérlő hivatalosan nem túlfeszültség-blokkoló, de megállítja a túllövéseket, és ahhoz hasonlóan a védelmi vezérlő figyeli a túlfeszültséget és a túláramot, de a kimenet rögzítése vagy szabályozása helyett a védelmi vezérlő azonnal lekapcsolja a kimenetet, hogy megóvja a védett elektronikát. Ennek az egyszerű védelmi áramkörnek nagyon kompakt területe lehet, amely akkumulátorral működő, hordozható alkalmazásokhoz alkalmas. Az LTC4368 védelmi vezérlő egyszerűsített vázlata a 9. ábrán látható, a túlfeszültségre adott válaszával együtt. A védelmi vezérlők számos változatban kaphatók.
A védelmi vezérlő úgy működik, hogy figyeli a bemeneti feszültséget, hogy az az OV/UV kivezetéseken lévő ellenállásosztó által konfigurált feszültségablakon belül maradjon, és a kimenetet back-to-back MOSFET-eken keresztül lekapcsolja, ha a bemenet ezen az ablakon kívül esik, amint az a 9. ábrán látható. A back-to-back MOSFET-ek a fordított bemenet ellen is védelmet nyújtanak. A kimeneten lévő érzékelő ellenállás a túláramvédelmi képességet az előremenő áram folyamatos figyelésével teszi lehetővé, de időzítő alapú átbillenéses működés nélkül.

 

Arrow 09

9. ábra LTC4368 – védelmi vezérlő

 

 

Túlfeszültség-blokkoló funkciók

Az alkalmazáshoz legmegfelelőbb túlfeszültség-blokkoló kiválasztásához ismerni kell, hogy milyen funkciók érhetők el, és milyen kihívást segítenek megoldani. Az eszközök a paramétertáblázatban találhatók.

(Selection Table for Surge Stopper, Overvoltage, and Overcurrent Protection | Parametric Search | Analog Devices – https://www.analog.com/en/parametricsearch/11394#/)

 

Leválasztás kontra átvezetés

Egyes alkalmazásokban a kimenetnek a bemenetről való leválasztása szükséges túlfeszültség esetén. Ebben az esetben túlfeszültség-leválasztásra van szükség. Ha a kimenetnek túlfeszültséges esemény esetén is működőképesnek kell maradnia – minimalizálva a védett elektronika leállási idejét – a túlfeszültség-blokkolónak a túlfeszültséges eseményt át kell vészelnie. Ebben az esetben egy lineáris vagy egy kapcsolóüzemű túlfeszültség-blokkoló képes elérni ezt a funkciót (feltéve, hogy a teljesítményszintek észszerűek voltak a kiválasztott topológiához és FET-hez).

 

A hiba időzítése

Az átvezetési (Ride-through) működés megköveteli a MOSFET némi védelmét a tartós túlfeszültségek ellen. A FET biztonságos működési tartományán (SOA) belül maradva egy időzítő is megvalósítható. Az időzítő lényegében egy kondenzátor a földre. Túlfeszültségi állapot esetében egy belső áramforrás elkezdi tölteni a külső kondenzátort. Amint a kondenzátor elér egy bizonyos küszöbfeszültséget, egy digitális hibatüske alacsonyra húz, hogy jelezze, hogy az átmenő tranzisztor hamarosan kikapcsol a kiterjesztett túlfeszültségi állapot miatt. Ha az időzítő kivezetés feszültsége egy másodlagos küszöbértékre emelkedik, a Gate-kivezetés alacsony szintre vált a MOSFET kikapcsolásához.
Az időzítőfeszültség változásának mértéke a MOSFET-en átmenő feszültséggel változik – azaz nagyobb feszültségek esetén rövidebb, kisebb feszültségek esetén hosszabb időzítő. Ez a hasznos funkció lehetővé teszi az eszköz számára, hogy rövid túlfeszültségi eseményeket is átvészeljen, lehetővé téve, hogy a védendő alkatrészek működőképesek maradjanak, miközben a MOSFET-et megvédi a hosszabb túlfeszültségi események okozta károsodástól. Egyes eszközök rendelkeznek „újrapróbálkozási” funkcióval, amely lehetővé teszi, hogy az eszköz egy lehűlési időszak után újra bekapcsolja a kimenetet.

 

Túláramvédelem

Sok túlfeszültség-blokkoló képes az áram figyelésére és a túláram elleni védelemre. Ezt úgy érik el, hogy egy soros érzékelő ellenálláson keresztül figyelik a feszültségesést, és megfelelően reagálnak. A MOSFET védelme érdekében a bemeneti áram is felügyelhető és szabályozható. A reakció hasonló lehet a túlfeszültségi állapothoz, mivel vagy lekapcsol vagy átvészeli az eseményt, ha az áramkör képes kezelni a teljesítményszinteket.

 

Fordított bemeneti védelem

A fordított bemeneti védelem a túlfeszültség-blokkoló eszközök széles működési képességeinek köszönhetően lehetséges (egyes eszközök, akár földpotenciál alatti 60 V-nak is képesek ellenállni). A 10. ábra a fordított áramvédelem back-to-back MOSFET (Q1 és Q2) megvalósítását mutatja. Normál működés közben a Q2 és Q1 be van kapcsolva az IC Gate-kivezetés segítségével, és a Q3-nak nincs hatása. Ha azonban fordított feszültség áll fenn, akkor a Q3 bekapcsol, lehúzza a Q2 Gate-jét a negatív bemenetig, és leválasztja a Q1-t, védve a kimenetet.
A fordított kimeneti feszültség védelme szintén robusztus eszközkivezetés-védelemmel érhető el, a kiválasztott eszköztől függően akár 20 V földpotenciál alatti feszültséggel.

 

Arrow 10

10. ábra LT4363 – fordított bemeneti védelmi áramkör

 

 

Széles bemeneti feszültségtartományt igénylő alkalmazásokhoz lebegő topológiájú túlfeszültség-blokkoló használható. A túlfeszültség esetét a túlfeszültség-blokkoló IC észleli, így a belső tranzisztortechnológia korlátozza az IC feszültségtartományát. Lebegő túlfeszültség-blokkolóval, mint például az LTC4366, az IC közvetlenül a kimeneti feszültség alatt lebeg, így sokkal szélesebb üzemi feszültségtartományt biztosít. A visszatérő vezetékbe (VSS) egy ellenállás kerül, amely lehetővé teszi, hogy az IC a tápfeszültséggel együtt lebegjen. Az eredmény egy bemeneti feszültségkorlátozás, amelyet a külső alkatrészek és a MOSFET-ek feszültségképessége határoz meg. A 11. ábra egy olyan alkalmazást mutat, amely nagyon magas egyenáramú tápegységről képes működni, miközben védi a terhelést.

 

Arrow 11

11. ábra LTC4366 – nagyfeszültségű lebegő topológia

 

 

A megfelelő eszköz kiválasztása az alkalmazásomhoz

A túlfeszültség-blokkoló használata sok szempontból a robusztus kialakítása miatt leegyszerűsíti a védelmi áramkör tervezését. Az adatlapok nagyban segíthetnek az összetevők méretezésében, számos lehetséges alkalmazás már bemutatásra került. A legnehezebb lehet a legmegfelelőbb eszköz kiválasztása. Néhány lépés a mező szűkítéséhez:

  • Menjen az ADI védelmi családjának paramétertáblájához (Surge Stopper, Overvoltage & Overcurrent Protection – https://www.analog.com/en/parametricsearch/11394#/
  • Válassza ki a bemeneti feszültségtartományt,
  • válassza ki a csatornák számát,
  • majd szűrje le a funkciókat a lehetséges opciók szűkítéséhez.

Mint minden termék kiválasztásánál, a megfelelő eszköz kiválasztása előtt fontos a rendszer követelményeinek tisztázása – a várható tápfeszültség és a védett elektronika feszültségtűrése, valamint a tervezés szempontjából lényeges jellemzők.

 

Következtetés

Függetlenül az eszközök típusától, az aktív, IC-alapú túlfeszültség-blokkoló kialakítása kiküszöböli a terjedelmes TVS-diódák vagy a szűréshez alkalmazott nagyméretű induktivitások és kondenzátorok szükségességét. Ez összességében kisebb területet és alacsonyabb profilú megoldást eredményez. A kimeneti feszültség korlátja pontosabb, mint a TVS, lehetséges pontossága 1–2%, és lehetővé teszi szigorúbb tűréshatárú eszközök kiválasztását a védett elektronikában.
Az Analog Devices által kínált rendszervédelmi eszközcsalád lehetőséget ad, hogy a tervezők kis méretben megbízható és rugalmas védelmet hozzanak létre azoknál az áramköröknél, amelyek kemény túlfeszültséggel és túlárammal kerülhetnek szembe – a jellemzően ipari, autóipari, repülőgépipari, és kommunikációs alkalmazásokban.

További műszaki és kereskedelmi információkat az Analog Devices hivatalos hazai forgalmazójától, az Arrow Electronics Hungary-től kaphatnak.

 

Szerző: Diarmúid CareyAlkalmazástechnikai Mérnök

 

Arrow Electronics Hungary
1138 Budapest, Váci út 140.
Bihari Tamás, Senior Field Application Engineer
E-mail: tbihari@arroweurope.com
Tel.: +36 30 748 0457
www.arrow.com