INFORMACJA O PODZESPO£ACH

75

LTC1422 _ Uk³ad sterowania zasilaniem

Producent

Linear Technology

Zastosowanie

q

Wymiana p³ytek drukowanych ”na gor¹co”, bez wy³¹czania zasi-

lania

q

Automatyczne wy³¹czanie zabezpieczaj¹ce przed zwarciami

Podstawowe w³aœciwoœci

q

Kasowanie systemu z ustawianym opóŸnieniem

q

Automatyczne wy³¹czanie uk³adu przy przekroczeniu pr¹du

q

Ustawianie szybkoœci wzrostu napiêcia zasilaj¹cego przy w³¹cza-

niu

q

Sterowanie napiêciami zasilaj¹cymi od 2,7 do 12 V

q

Wy³¹czanie przy zbyt niskim napiêciu zasilaj¹cym

q

”Miêkkie” kasowanie systemu

q

Obudowy 8-koñcówkowe PDIP i SO

Parametry graniczne

q

Napiêcie zasilaj¹ce (UCC)

13,2 V

q

Napiêcie na wejœciach TIMER, SENSOR od _0,3 V do (UCC +

+ 0,3 V)

q

Napiêcia na wejœciach FB, ON

od _ 0,3 do 13,2 V

q

Napiêcia na wyjœciach RESET , GATE

od_ 0,3 do 20 V

q

Zakres temperatury pracy

LTC1422C

od 0 do 70oC

LTC1422I

od _ 40 do 85oC

Opis uk³adu

LTC1422 (rys. 1 i 2) jest 8-koñcówkowym sterownikiem zasilania ty-

pu Hot SwapTM , który umo¿liwia wyjmowanie i wk³adanie p³ytek dru-

kowanych z uk³adu bez wy³¹czania zasilania. Stosuj¹c dodatkowy

tranzystor n-kana³owy, mo¿na uzyskaæ liniowy wzrost napiêcia za-

silaj¹cego z ustalon¹ szybkoœci¹. Uk³ad mo¿e sterowaæ bramk¹ tran-

zystora w zakresie napiêcia zasilaj¹cego od 2,7 do 12 V. Wyjœcie ka-

suj¹ce (RESET) mo¿na wykorzystaæ do wy³¹czania ca³ego sytemu,

gdy napiêcie zasilaj¹ce zmniejszy siê poni¿ej ustawionej wartoœci.

Zastosowania

Wk³adanie i wyjmowanie p³ytki drukowanej ”na gor¹co”

Przy wk³adaniu p³ytki drukowanej do wtyków

w szynie zasilaj¹cej bez wy³¹czania zasilania

(”na gor¹co”) kondensatory odsprzêgaj¹ce na

p³ytce ³aduj¹ siê, pobieraj¹c chwilowo bardzo

du¿y pr¹d. Mo¿e wtedy nast¹piæ uszkodzenie

z³¹czy zasilaj¹cych oraz chwilowe obni¿enie

napiêcia zasilacza (w wyniku przeci¹¿enia),

zak³ócaj¹ce pracê innych uk³adów systemu.

Uk³ad scalony LCT1422 jest tak zaprojekto-

wany, ¿e umo¿liwia wk³adanie i wyjmowanie p³y-

tek drukowanych ”na gor¹co” bezpiecznie,

w sposób kontrolowany. Mo¿na bowiem, do³¹-

czaj¹c do uk³adu LTC1422 zewnêtrzny szere-

gowy tranzystor n-kana³owy (rys. 3), sterowaæ

napiêciem, które zasila podzespo³y na p³ytce

drukowanej. Rezystor R1 s³u¿y jako czujnik do

wykrywania zbyt du¿ego poboru pr¹du, R2 zaœ

chroni uk³ad przed wzbudzaniem. Dziêki wprowadzeniu na bramkê tranzystora prze-

biegu narastaj¹cego liniowo z dobieran¹ szybkoœci¹ ogranicza siê do bezpiecznej

wartoœci pr¹d udarowy pobierany z zasilacza (U = C dU/dt) podczas wk³adania

p³ytki.

W chwili, gdy do uk³adu LTC1422 zostaje doprowadzone napiêcie zasilaj¹ce UCC,

na koñcówce GATE, a tak¿e na bramce tranzystora T1 pojawia siê niski stan na-

piêcia. Na koñcówce ON w ci¹gu jednego okresu taktuj¹cego jest utrzymywany stan

wysoki. Po zakoñczeniu tego okresu w³¹cza siê pompa ³adunkowa. Napiêcie na koñ-

cówce GATE zaczyna narastaæ z szybkoœci¹ równ¹ 10

µ

A/C1 (C1 _ pojemnoϾ kon-

densatora w³¹czonego miêdzy koñcówkami GATE i GROUND). Czas liniowego na-

rastania napiêcia zasilaj¹cego jest równy UCC C1/10

µ

A. Jeœli koñcówka ON jest

utrzymywana w stanie niskim przez czas d³u¿szy ni¿ 40

µ

s, napiêcie na koñców-

ce GROUND jest sprowadzane do poziomu masy.

Monitorowanie napiêcia

Podczas monitorowania napiêcia zasilaj¹cego za pomoc¹ uk³adu LTC1422 (rys. 4)

wykorzystuje siê wewnêtrzny dok³adny komparator i Ÿród³o napiêcia odniesienia

Rys. 1. Rozmieszczenie koñcówek

(widok z góry), obudowy: PDIP

oraz plastykowa SO

22,,4477 VV

FFiillttrr 1100

µµ

ss

UUkk³³aaddyy llooggiicczznnee

TT33

PPoommppaa

³³aadduunnkkoowwaa

KKOOMMPP11

Rys. 2. Schemat blokowy uk³adu LTC1422

KKOOMMPP44

TT11

FFiillttrr 2200

µµ

ss

11,,223322 VV

KKOOMMPP22

TT22

KKOOMMPP33

UCC

INFORMACJA O PODZESPO£ACH

1,232 V oraz zewnêtrzny dzielnik rezystorowy R3, R4. Gdy napiêcie na koñców-

ce FB osi¹ga wartoœæ wiêksz¹ od progowej 1,232 V, wyjœcie komparatora 2 prze-

chodzi w stan wysoki i rozpoczyna siê okres przebiegu taktuj¹cego. Po pe³nym

okresie taktuj¹cym, na wyjœciu kasuj¹cym RESET pojawia siê stan wysoki.

Gdy napiêcie zasilaj¹ce na koñcówce FB spada poni¿ej progu, wyjœcie kompa-

ratora 2 przechodzi w stan niski. Wywo³uje to stan niski tak¿e na koñcówce

RESET, powoduj¹c np. od³¹czenie obci¹¿enia.

Wy³¹cznik automatyczny

Uk³ad LTC1422 pe³ni te¿ funkcjê automatycznego elektronicznego wy³¹cznika

(electronic circuit breaker) zabezpieczaj¹cego przed zwarciami i przed przekro-

czeniem dopuszczalnej wartoœci pr¹du zasilaj¹cego. Przebiegi sygna³ów w trak-

cie automatycznego wy³¹czania przedstawiono na rys. 5. Pr¹d zasilaj¹cy da-

je spadek na rezystorze umieszczonym miêdzy wejœciem zasilania i koñców-

k¹ SENSE. Wy³¹czenie nastêpuje, gdy spadek napiêcia na tym rezystorze wiêk-

szy ni¿ 50 mV pozostaje d³u¿ej ni¿ 10

µ

s. Gdy zadzia³a wy³¹czenie, napiêcie

na koñcówce GATE jest natychmiast sprowadzane do poziomu masy i tranzy-

stor T1 zostaje odciêty przerywaj¹c dop³yw pr¹du do wszystkich uk³adów na za-

silanej p³ytce drukowanej. Jeœli na koñcówce ON bêdzie stan niski przez czas

d³u¿szy ni¿ 40

µ

s, a po nim nast¹pi stan wysoki (punkt 7 na wykresie), to wy-

³¹czenie jest kasowane i zaczyna siê kolejny cykl pracy uk³adu. Na koñcu ko-

lejnego okresu taktuj¹cego pompa ³adunkowa jest ponownie w³¹czana (punkt

8 na wykresach). Jeœli nie chce siê korzystaæ z wy³¹cznika automatycznego, na-

le¿y koñcówkê SENSE do³¹czyæ do napiêcia UCC.

“Miêkkie” kasowanie

Niekiedy jest potrzebne kasowanie systemu bez wy³¹czenia zasila-

nia. Stan na koñcówce ON mo¿e sygnalizowaæ sytuacjê, w której koñ-

cówka RESET powinna przejœæ do stanu niskiego bez spowodowa-

nia odciêcia tranzystora T1. Uzyskuje siê takie ”miêkkie” kasowanie

utrzymuj¹c koñcówkê ON w stanie niskim tylko przez 15

µ

s lub

krócej. Oko³o 30

µ

s po opadaj¹cym zboczu przebiegu na koñcówce

ON, napiêcie na koñcówce RESET przechodzi w stan niski i tak po-

zostaje w ci¹gu jednego okresu taktuj¹cego. Jeœli koñcowka ON jest

utrzymywana w stanie niskim d³u¿ej ni¿ 38

µ

s, to pojawia siê stan ni-

ski na wyjœciu GATE i wyjœcie RESET ostatecznie przechodzi w stan

niski. Przebiegi sygna³ów przy ”miêkkim” kasowaniu przedstawiono

na rys. 6

Uk³ad LTC1422 ma wiele innych zastosowañ, których opis wykracza

poza ramy tego artyku³u. Obszerne informacje na ten temat mo¿na

znaleŸæ na stronach www firmy Linear Technology: http://www.linear-

tech.com

(mn)

Rys. 3. Uk³ad do sterowania napiêciem zasilaj¹cym 5 V

T1

T1

T2

UCC

UCC

Uwy

Uwy

ON

ON

TIMER

TIMER

RESET

RESET

GATE

GATE

Uk³ady

logiczne

TIMER

1,232 V

UCC

Masa

Karta drukowana

UUCCCC SSEENNSSEE GGAATTEE
OONN

FFBB

LLTTCC11442222

RREESSEETT

TTIIM

MEERR GGNNDD

P³yta monta¿owa

Z³¹cze 2

Z³¹cze 1

Uwy

5 V

Uwy

Cobc

Cobc

+

_

Komp 2

Rys. 4. Uk³ad do monitorowania zasilania

Rys. 6. Przebiegi sygna³ów podczas ”miêkkiego” kasowania

Opis koñcówek

UCC_ USENSE

Rys. 5. Przebiegi sygna³ów przy wy³¹czaniu automatycznym