為車(chē)載照明提供保護(hù)與控制的驅(qū)動(dòng)器(圖)
上傳人:admin 上傳時(shí)間: 2008-07-24 瀏覽次數(shù): 140 |
車(chē)載照明系統(tǒng)要求高達(dá) 55A 的峰值浪涌電流。在傳統(tǒng)方法中,使用繼電器和保險(xiǎn)絲來(lái)開(kāi)關(guān)和限制功率輸出電流是不可預(yù)知的,也是不可靠的。
將一個(gè)高壓側(cè)前置 FET 驅(qū)動(dòng)器和功率FET組合是一種控制車(chē)載照明的最理想的解決方案。
一支白熾燈泡中鎢絲的電阻可隨著溫度的變化產(chǎn)生超過(guò) 1:10 比率的變化。為了防止元件過(guò)熱,以及長(zhǎng)時(shí)間使用而造成的元件性能下降,一款具有可編程短路和過(guò)電流調(diào)節(jié)的電子開(kāi)關(guān)就顯得極為有用。一旦檢測(cè)到有過(guò)電流情況發(fā)生,標(biāo)準(zhǔn)及自恢復(fù) (re-settable) 保險(xiǎn)絲就會(huì)中斷負(fù)載電源,并且可能會(huì)用一個(gè)長(zhǎng)短不定的時(shí)間來(lái)進(jìn)行復(fù)位。與此不同的是,可以對(duì)一個(gè)電子開(kāi)關(guān)進(jìn)行編程來(lái)更具預(yù)見(jiàn)性地做出反應(yīng)。
基于保險(xiǎn)絲的系統(tǒng)只能被設(shè)置到一個(gè)明確的復(fù)位值,并且無(wú)法像電子解決方案一樣能夠容納 10:1 電流比率。可以對(duì)電子開(kāi)關(guān)進(jìn)行編程,以在發(fā)生過(guò)電流情況的事件中進(jìn)行周期性的自動(dòng)重試,或者檢查故障是否已被排除。同時(shí),對(duì)故障的性質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控、檢測(cè)以及報(bào)告有助于輕松地弄清楚系統(tǒng)存在的問(wèn)題。
多通道前置 FET 驅(qū)動(dòng)器和外部功率 FET 概念提供了系統(tǒng)靈活性,用于優(yōu)化負(fù)載控制功耗和成本。與一個(gè)全面集成的解決方案相比,獨(dú)立地選擇功耗和不同 FET 電阻有助于防止由于單通道故障帶來(lái)的交互作用和系統(tǒng)故障。
前置 FET 驅(qū)動(dòng)器功率開(kāi)關(guān)組合允許系統(tǒng)對(duì) FET 開(kāi)關(guān)特性進(jìn)行控制,并且在柵極驅(qū)動(dòng)輸出上使用外部 RC 組件時(shí)處理所有電磁干擾 (EMI) 問(wèn)題。
負(fù)載控制前置FET 驅(qū)動(dòng)器和N-通道功率FET 組合
一個(gè)前置 FET 驅(qū)動(dòng)器(例如:TI 推出的 TPIC44H01)被用來(lái)控制系統(tǒng)中的四種不同負(fù)載。這種組合能夠通過(guò)溫度系數(shù)較好地控制阻性負(fù)載。通常,負(fù)載被連接在低壓側(cè),而功率 FET 則在高壓側(cè)完成配置,以為負(fù)載供電。每一條通道都可以由一個(gè)來(lái)自微控制器的并行輸入信號(hào)或串行編程寄存器來(lái)控制。在一個(gè)并行結(jié)構(gòu)中,一個(gè)通用 I/O 或基于定時(shí)器的輸出被用來(lái)控制負(fù)載電流。
柵極驅(qū)動(dòng)輸出通常為一個(gè)恒定電流源,并且吸入輸出端來(lái)控制 FET 柵極電容充電和放電特性。與輸出串聯(lián)的一個(gè)外部電阻器限制了 FET 開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換的升降次數(shù)。這種效應(yīng)使轉(zhuǎn)換率得到了控制,同時(shí)還可有助于減少會(huì)增加電磁干擾(增加開(kāi)關(guān)損耗和功耗)的開(kāi)關(guān)極限期間出現(xiàn)的快速電流變化。這些輸出在內(nèi)部被控制在 17V 的最大輸出電壓以下,以保護(hù)外部 FET 柵極免于源擊穿損壞。與一款集成的解決方案相比較,可以對(duì)前置 FET 驅(qū)動(dòng)器和功率 FET 的組合進(jìn)行配置,以防止應(yīng)用中的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)故障。
浪涌電流的動(dòng)態(tài)故障閾值
白熾燈的發(fā)光照明要求有一個(gè)動(dòng)態(tài)故障閾值來(lái)對(duì)高浪涌電流進(jìn)行補(bǔ)償,并防止在開(kāi)啟之初錯(cuò)誤地觸發(fā)過(guò)電流條件。一個(gè)帶有開(kāi)關(guān)的 RC 網(wǎng)絡(luò)的使用可以設(shè)置該動(dòng)態(tài)故障的閾值(參見(jiàn)圖1)。通過(guò)使用這種方法,可以針對(duì)不同的白熾燈泡對(duì)短路電流進(jìn)行優(yōu)化。在最初的過(guò)電流閾值被設(shè)置時(shí)設(shè)置 VPEAK 電壓,然后當(dāng)在 VCOMP 終端上設(shè)置的電阻器分壓器值為恒定不變的 RC 時(shí)間常數(shù)時(shí)進(jìn)行衰減。每當(dāng)柵極從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)到開(kāi)啟狀態(tài)時(shí),便通過(guò)一個(gè)適當(dāng)通道的并行或串行輸入比特產(chǎn)生這種可變過(guò)電流閾值的波形。
圖1
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