電子開關實現過流保護的原理詳解
發布時間:2019-02-13 責任編輯:xueqi
【導讀】電子開關或稱為智能開關,是一種基於集成電路技術的智能型器件,具有體積小、功耗低、響(xiang)應(ying)速(su)度(du)快(kuai)和(he)阻(zu)抗(kang)小(xiao)的(de)特(te)點(dian),可(ke)提(ti)供(gong)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)過(guo)流(liu)保(bao)護(hu),是(shi)自(zi)恢(hui)複(fu)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)理(li)想(xiang)替(ti)代(dai)器(qi)件(jian)。那(na)麼(me),你(ni)知(zhi)道(dao)電(dian)子(zi)開(kai)關(guan)實(shi)現(xian)過(guo)流(liu)保(bao)護(hu)的(de)原(yuan)理(li)嗎(ma)?
以AAT4610為例,其過流保護能在1μs內完成,其響應速度是PolySwitch的100wanbei,duishunjianjianfengdianliuhelangyongdianliudexianliuzuoyongshifenmingxian。yincidianzikaiguanzichuxianyihou,fazhanjiqixunsu,yiyoubushaogongsituichulexiangyingdechanpin,ruAAT公司的AAT4610,Maxim公司MAX1946,NEC公司的μPD16875、Microsemi公司的SL03-SL24係列和SM03-36係列以及USB02和USB302等,它們均可用於I/O端口的過流保護。

圖1:AAT4610引腳定義
我們仍以AAT4610為例,說明電子開關實現過流保護的工作原理。AAT4610采用SOT-23塑料封裝(如圖1),5個引腳的定義見表1。

AAT4610將6V/2A的P溝道MOSFET場效應管與柵極驅動器、電壓基準、限流比較器和欠壓閉鎖電路組合在SOT-23-5封裝中(如圖2)。其中MOSFET是一個電子開關,它的通斷受比較器輸出電壓的控製,如果輸出電流大於設定電流,運算放大器AMP輸出負電壓,關斷MOSFET,停止電壓輸出,對供電電路起到保護作用。MOSFET的溝道電阻最大值僅為180mΩ,關斷模式下靜態電流為1mA。MOSFET的工作電壓為2.7V~5.5V,輸入電壓低於2.7V時,由欠壓鎖定電路關斷MOSFET,對供電電路進行欠壓保護。

圖2:AAT4610內部邏輯框圖
AAT4610的應用電路十分簡單,隻要外接兩隻濾波電容和一隻電阻器RSET,便可實現過流保護功能,如圖3。

在AAT4610輸入和輸出端接入濾波電容用來消除電子開關的工作噪聲,限流電阻RSET用來設定保護電流值。當工作電流超出保護電流值時,輸出電壓立即下降到0伏,其反應時間約為800ns。引腳4是使能端,從外部輸入一個2.5V以上的電壓即可讓其工作,否則AAT4610將不起保護作用。
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