தானியங்கி சுமை டம்பிற்கான ஓவர் மின்னழுத்த பாதுகாப்பு

வாகன மின்சாரத்தில் வெளிப்படும் நிலையற்ற டி.சி மின் கூர்முனைகளிலிருந்து உணர்திறன் மற்றும் அதிநவீன நவீன ஆட்டோமொபைல் எலக்ட்ரானிக்ஸ் பாதுகாப்பதற்காக ஆட்டோமொடிவ் டம்ப் சுமை வடிவத்தில் ஓவர் மின்னழுத்த கட்-ஆஃப் பாதுகாப்பு சுற்று பற்றி இடுகை விளக்குகிறது.

ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளுக்கு இடைக்கால பஸ் மின்னழுத்தங்கள் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க ஆபத்து காரணி. ஒரு ஒருங்கிணைந்த சுற்று பொறுத்துக்கொள்ளக்கூடிய அதிகபட்ச முறிவு மின்னழுத்தம் அதன் பாணி மற்றும் வடிவமைப்பு அணுகுமுறையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இது சிறிய CMOS சாதனங்களுக்கு முக்கியமாக குறைவாக இருக்கலாம்.

இடைநிலை மின்னழுத்தம் என்றால் என்ன

ஒரு ஐ.சி.யின் முழுமையான மிக உயர்ந்த மின்னழுத்த விவரக்குறிப்பைத் தோற்கடிக்கும் மின்னழுத்த சூழ்நிலைகளில் நிலையற்ற அல்லது மீண்டும் மீண்டும் ஒரு சாதனத்தை மாற்றமுடியாமல் தீங்கு விளைவிக்கும்.

அதிக மின்னழுத்த பாதுகாப்பிற்கான தேவை ஆட்டோமொபைல் 12 வி மற்றும் 24 வி வடிவமைப்புகளில் அதிகமாக காணப்படுகிறது, இதில் உச்ச 'லோட் டம்ப்' டிரான்ஷியண்டுகள் பொதுவாக GOV ஐ விட அதிகமாக இருக்கும். சில சுமை பாதுகாப்பு உத்திகள் பனிச்சரிவு டையோட்கள் மற்றும் MOV களைப் போன்ற சாதனங்கள் மூலம் தரையில் உள்ளீட்டை இடைவிடாது நிறுத்துகின்றன.

ஷன்ட் முறையின் சிரமம் என்னவென்றால், ஒரு பெரிய சக்தி செயலாக்கத்திற்கு முடிவடையும்.

ஷன்ட் நுட்பங்கள் ஓவர் மின்னழுத்த நிலைமை முழுவதும் (இரட்டை பேட்டரியுடன் பரிமாற்றம் செய்வது) தொடர்ச்சியான பாதுகாப்பை வழங்க வேண்டிய கடமை இருக்க வேண்டும் என்பது பொதுவாக விரும்பத்தகாதது.

வடிவமைப்பு

படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ள தானியங்கி சுமை டம்பிற்கான ஓவர் மின்னழுத்த பாதுகாப்பு சுற்று என்பது 24V இன் உகந்த உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தைக் கொண்ட ஒரு மாறுதல் சீராக்கி சுமைகளைப் பாதுகாக்க கட்டப்பட்ட ஒரு சரியான தொடர் துண்டிப்பு அல்லது தொடர் வெட்டு சுற்று ஆகும்.

சுற்று என்பது தனித்துவமான தனித்துவமான சாதனங்களிலிருந்து நோக்கம் கொண்டது மற்றும் ஒற்றை ஒன்றைப் பயன்படுத்துகிறது டெக்சாஸ் இன்ஸ்ட்ரூமென்ட்ஸ் LMV431AIMF.

இந்த சுற்று ஒரு PFET பாஸ் சாதனத்தை (Q1) பயன்படுத்துவதால், ஓரளவு முன்னோக்கி மின்னழுத்த வீழ்ச்சி அல்லது தொடர்புடைய மின் இழப்பு இருக்கலாம்.

சுற்று வரைபடம்

படம் 1

உபயம் : தானியங்கி சுமை டம்பிற்கான ஓவர் மின்னழுத்த பாதுகாப்பு சுற்று

LM431AIMF டையோடு எவ்வாறு இயங்குகிறது

LMV431AIMF (D1) தகவமைப்பு குறிப்பு இந்த சூழ்நிலைக்கு மிகச் சிறப்பாக செயல்படுகிறது, ஏனெனில் இது ஒரு மலிவான பயண புள்ளியைக் கண்டறிவதற்கும் உகந்த வெப்பநிலை துல்லியத்தை கண்காணிப்பதற்கும் ஒரு மலிவான வழிமுறையை அனுமதிக்கிறது, இது ஒரு ஜீனர் டையோடு மிகவும் கடினமாகிவிடும் அல்லது இதேபோல் பிற மாற்று விருப்பங்களைப் பயன்படுத்துகிறது (1% க்கு ஒரு பதிப்பு, பி பதிப்பிற்கு 0.5%).

இந்த துல்லியம் மற்றும் நம்பகத்தன்மையைப் பாதுகாக்க, மின்தடையங்கள் R1 மற்றும் R2 ஆகியவை 1% சகிப்புத்தன்மையுடன் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டுள்ளன அல்லது இன்னும் சிறப்பாக பரிந்துரைக்கப்படலாம்.

மாறி குறிப்பு மின்னழுத்தங்கள் பொதுவாக தவறாக சிந்திக்கப்படலாம். உதாரணமாக எடுத்துக் கொள்ளுங்கள்: 'அந்த டையோடில் இருந்து முடிவடையும் மூன்றாவது கம்பி என்ன?'

நீங்கள் பல வகையான மாறி மின்னழுத்த குறிப்புகளைக் காணலாம். வெவ்வேறு உள்ளமைக்கப்பட்ட செட் மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டிருப்பது வேறுபட்டது, மற்றவர்கள் மாற்று தற்போதைய திசை துருவமுனைப்புடன்.

அவை அனைத்தையும் இரண்டு அடிப்படை (மற்றும் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க) நிலைகளுடன் அடையாளம் காணலாம்: வெப்பநிலை ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட, துல்லியமான பேண்ட் இடைவெளி மின்னழுத்த குறிப்பு, ஒரு ஆதாய பிழை பெருக்கியுடன் (விவாதிக்கப்பட்ட சுற்றுகளில் ஒப்பீட்டாளராக இணைக்கப்பட்டுள்ளது).

திறந்த கலெக்டர் அல்லது உமிழ்ப்பாளரை இணைப்பதன் மூலம் பெரும்பான்மையான பாகங்கள் யுனி-போயார் முடிவுகளை வெளிப்படுத்துகின்றன. படம் 2 கருத்தியல் ரீதியாக டெக்சாஸ் இன்ஸ்ட்ரூமென்ட்ஸ் LMV431AIMF க்குள் எதிர்பார்க்கப்படுவதைக் குறிக்கிறது.

கட்-ஆஃப் த்ரெஷோல்ட் கணக்கிடுகிறது

உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் LMV431 இன் உதவியுடன் சரிபார்க்கப்பட்டு கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது மின்னழுத்த வகுப்பி ஆர் 1 மற்றும் ஆர் 2. படம் 1 இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ள சுற்று 19.2V இல் செயல்படுத்த கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது, இருப்பினும் தன்னிச்சையான அளவிலான வெட்டு தேர்வு செய்யப்படலாம், இது பின்வரும் சமன்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி கண்டுபிடிக்கப்படலாம்:

Vtrip = 1.24 x (R1 + R2 / R1)

R2 = R1 (Vtrip / 1.24 - 1)

எப்படி இது செயல்படுகிறது

தொகுப்பு குறிப்பு முள் 1.24V க்கு மேல் இருப்பது கண்டறியப்பட்டவுடன் LMV431 இன் வெளியீடு குறைகிறது. ஒரு LMV431 இன் கேத்தோடு சுமார் 1.2V இன் செறிவு நிலைக்கு கொண்டு வரக்கூடியது.

குறிப்பிடப்பட்ட நிலை Q2 ஐ அணைக்க போதுமானதாக இருக்கலாம். Q2 முக்கியமாக ஒரு உயரமான கேட் வாசலை (> 1.3 வி) கொண்டு செல்ல கையால் எடுக்கப்பட்டது. இதைக் கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளாமல் Q2 க்கு மாற்றாகப் பயன்படுத்த பரிந்துரைக்கப்படவில்லை.

டி 1, க்யூ 2 மற்றும் க்யூ 1 க்கான சிப் இயக்க நிலைமைகள் அட்டவணை 1 இல் 19.2 வி வெட்டு புள்ளி சம்பந்தப்பட்ட நிலைக்கு குறிக்கப்படுகின்றன.

சுற்றுகள் இயக்க நிலை படம் 3 இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது. நிலை வெட்டு தோராயமாக 2.7V முதல் GOV க்கு அருகில் இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கலாம். சுமார் 2.7V க்குக் கீழே சுற்று நிலைமைக்கு மாறுவதைக் காணலாம்.

Q1 மற்றும் Q2 இன் மூல வாசல்களுக்கு வாயிலை சமன் செய்ய போதுமான உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் இல்லாததே காரணம்.

இது ஆஃப் நிலையில் இருக்கும்போது, ​​சுற்று 42 kQ ஐ உள்ளீட்டிற்கு வழங்குகிறது (ஆஃப் ஸ்டேட்டஸ் க்யூசென்ட் சுமை). Q, மற்றும் Q2 (20V க்கு அப்பால் செல்ல அனுமதிக்கப்படாது) வெளிப்படுத்தியபடி ஓவர் ஷூட்டிங் கேட்டை மூல மின்னழுத்தங்களுக்கு கட்டுப்படுத்த ஜீனர் டையோட்கள் டி 2 மற்றும் டி 3 முக்கியமானவை.

டி 3 இதேபோல் டி இன் கேத்தோடு, அதன் குறிப்பிட்ட வரம்பான 35 வி வரம்பை விட சுடுவதைத் தடுக்கிறது. Q2 இன் சமரசமான சார்புகளை மின்தடை Rd உறுதிப்படுத்துகிறது, இதனால் Q2 இன் வடிகால் கசிவை ஆஃப் நிலையில் பூர்த்தி செய்ய முடியும்.

Q இல் உடல் டையோடு பார்ப்பது முக்கியம், இது தவறாக இணைக்கப்பட்ட பேட்டரிக்கு (எதிர் துருவமுனைப்பு உள்ளீட்டு மின்னழுத்தங்களுக்கு) சுமைக்கு எந்தவிதமான பாதுகாப்பையும் கொண்டிருக்கவில்லை என்பதை இது குறிக்கிறது.

தவறான பேட்டரி துருவமுனைப்பின் நிலையைப் பாதுகாக்க, தடுக்கும் டையோடு அல்லது வலுவூட்டப்பட்ட மாற்றீட்டை (ஒன்றின் பின்னால் ஒன்று) இணைப்பது நல்லது. PFET தேவைப்படலாம்.

நிபந்தனைகளை மந்தமாக மீண்டும் நிறுவினாலும் உடனடியாக செயல்படுவதற்கு சுற்று காரணமாக இருக்கலாம். மின்தேக்கி சி, எல்எம்வி 431 வழியாக எதிர்மறையாக விரைவாக வெளியேற்றப்படுவதை அதிக மின்னழுத்தத்தில் கூட உணர்கிறது.

நிலைமை இயல்பு நிலைக்கு வந்தவுடன், R3-C1 நேர தாமத மாறிகள் மூலம் மீண்டும் இணைத்தல் சிறிது சிறிதாக உள்ளது.

கணிசமான எண்ணிக்கையிலான சுமைகள் (அவை கட்டுப்பாட்டாளர்களாக இருக்கலாம்) கணிசமான உள்ளீட்டு மின்தேக்கிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது கட்-ஆஃப் சுற்றுக்கு நேர தாமதத்தை இடைவிடாத ஸ்லீவ் வீதத்தைத் தடுப்பதன் மூலம் செயல்பட அனுமதிக்கிறது.

நிலையான நிலையற்ற தன்மை மற்றும் கிடைக்கக்கூடிய கொள்ளளவு ஆகியவற்றின் செயல்பாட்டு முறை பொறுப்பான தாமத மறுமொழி நேரத்தை சரிசெய்யும்.

தானியங்கி சுமை டம்பிற்கான முன்மொழியப்பட்ட ஓவர் வோல்டேஜ் பாதுகாப்பு சர்க்யூட்டிலிருந்து பணிநிறுத்தம் செயல்படுத்தல் சுமார் பன்னிரண்டு வினாடிகளில் நடைபெறுகிறது. எதிர்பார்க்கப்படும் மிக உயர்ந்த நிலையற்ற உயர்வு காலங்கள் சி (சுமை) மூலம் குறிப்பிட்ட காலங்களுக்கு ஒரு சீரான மட்டத்தில் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன.

இந்த சுற்று 1 pF இன் C (சுமை) மூலம் சரிபார்க்கப்பட்டது. பெரிய சுமை முயற்சிக்கப்படலாம் மற்றும் விரைவாக அதிகரிப்பதைக் கருத்தில் கொண்டு பரவாயில்லை, குறைக்கப்பட்ட மூல மின்மறுப்பு டிரான்ஷியண்டுகள் இருக்க வேண்டும்.