航空和國防應(yīng)用的電源保護(hù)策略

作者：時間：2013-12-20 來源：網(wǎng)絡(luò)

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-TRANSFORM: none; TEXT-INDENT: 0px; MARGIN: 0px 0px 20px; PADDING-LEFT: 0px; PADDING-RIGHT: 0px; FONT: 14px/25px 宋體, arial; WHITE-SPACE: normal; ORPHANS: 2; LETTER-SPACING: normal; COLOR: rgb(0,0,0); WORD-SPACING: 0px; PADDING-TOP: 0px; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">　　由于成本、空間和重量方面的壓力，再加上利用多個低電壓、大電流的電源軌來給復(fù)雜的FPGA及處理器供電的需求日益成長，導(dǎo)致負(fù)載點(diǎn)（POL）電源架構(gòu)成為發(fā)展趨勢。

　　在板級設(shè)計(jì)上，採用大型模組化的螺栓式隔離型穩(wěn)壓器為最終電壓軌提供多個輸出的做法正逐步讓位于分佈式的高效率POL交換式穩(wěn)壓器，例如凌力爾特公司的uModule系列（見圖1）。此類穩(wěn)壓器通常由LRU內(nèi)部的一個隔離式中間電源匯流排來供電，而LRU則依靠飛機(jī)或車輛的電源系統(tǒng)饋送28V或更高的直流電壓。

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　　圖1：凌力爾特LTM4601 uModule產(chǎn)品。

　　轉(zhuǎn)向POL電源架構(gòu)使得有機(jī)會將突波保護(hù)從中央電源電路板重新分配到LRU內(nèi)的各個電路板上。較小的負(fù)載則可以採用使用專用過壓保護(hù)IC的小型高效解決方案。

　　LT4356解決方案

　　LT4356突波抑制器保護(hù)負(fù)載免受高壓瞬態(tài)和過流故障影響。圖2顯示了該元件的簡化結(jié)構(gòu)圖。在正常作業(yè)條件下，一個外部N通道MOSFET被驅(qū)動至完全導(dǎo)通，并充當(dāng)一個傳輸元件。如果輸入電壓升高，高于FB接腳電阻分壓器設(shè)定的穩(wěn)定點(diǎn)，那么該MOSFET就變成一個線性穩(wěn)壓器，允許負(fù)載電路經(jīng)過瞬態(tài)事件繼續(xù)工作。

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　　圖2：LT4356簡化結(jié)構(gòu)圖。

　　產(chǎn)生過流時，電流限制迴路控制MOSFET上的柵極電壓，以將VCC和SNS接腳之間的檢測電壓限制到50mV。

　　無論過壓還是過流都將啟動一個電流源，以給TMR接腳充電。充電電流與輸入至輸出電壓之差有關(guān)，這樣故障越嚴(yán)重，定時器週期就越短，因而確保MOSFET保持在安全工作區(qū)內(nèi)。當(dāng)VTMR達(dá)到1.25V時，故障接腳拉低，以指示檢測到一個故障。如果故障狀態(tài)持續(xù)，那么當(dāng)VTMR達(dá)到1.35V時，MOSFET斷開。用2uA電流拉低TMR接腳，以設(shè)定冷卻週期，直到該接腳達(dá)到0.5V的重試門限且MOSFET再次接通為止。

圖3a顯示了一個具12V輸入的典型應(yīng)用電路，而在圖3b中，16V箝位電平保護(hù)下行DC-DC轉(zhuǎn)換器免受80V輸入突波影響。

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