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          還搞不懂過溫保護(hù)電路,一定要看這一文,圖文+實(shí)際案例設(shè)計

          作者: 時間:2024-07-11 來源:李工談元器件 收藏

          今天給大家分享的是:電路,關(guān)于電路工作原理、實(shí)際設(shè)計案例。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202407/460876.htm

          電路沒有想象中那么復(fù)雜,可以通過使用熱敏電路和其他分立器件來設(shè)計。

          這里就簡單地介紹一下過溫保護(hù)電路的設(shè)計。

          一、如何設(shè)計過溫保護(hù)電路

          這里就需要了解一些基礎(chǔ)知識:

          1、溫度過高

          系統(tǒng)或者設(shè)備的溫度超過其推薦范圍的情況,就很容易把設(shè)備燒壞,就必須要對這種情況進(jìn)行預(yù)防。

          2、過溫保護(hù)

          這個就是表面意思,為系統(tǒng)或者設(shè)備提供過溫保護(hù)

          3、過溫保護(hù)電路

          主要是保護(hù)任何系統(tǒng)或者設(shè)備受到過高溫度的影響

          4、 OTP

          也就是over temperature的縮寫

          5、NYC熱敏電阻

          負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。隨著溫度升高,電阻降低。

          二、過溫保護(hù)的通用步驟

          1、確定要放置傳感器的熱點(diǎn)區(qū)域

          這里最重要的是你可以識別到這些熱點(diǎn)位置,這樣保護(hù)才能達(dá)到目的。

          2、設(shè)置OTP目標(biāo)的觸發(fā)點(diǎn)

          當(dāng)達(dá)到這個跳變點(diǎn)的時候,不會損壞設(shè)備。

          3、選擇你想要用的傳感器類型

          對于PCB板,成本比較低的選擇是NTC熱敏電阻。貼片或者插件都可以。

          4、選擇關(guān)聯(lián)部件

          與選擇比較器、偏置電阻或者添加延遲/旁路電容一樣,你可以添加遲滯。遲滯是一種防止2種狀態(tài)持續(xù)變化的電阻。

          5、進(jìn)行計算和模擬

          在設(shè)計實(shí)際電路之前,建議先進(jìn)行模擬和計算。

          6、搭建實(shí)際電路進(jìn)行測試

          如果要構(gòu)建實(shí)際電路的話,就可能需要反復(fù)的去改進(jìn)你的設(shè)計,為了減少迭代,建議在計算和模擬的時候下點(diǎn)功夫。

          7、優(yōu)化設(shè)計

          如果有了實(shí)際電路,就可以優(yōu)化電路值。

          三、如何設(shè)計過溫保護(hù)電力電路

          這里舉一個簡單的例子。

          1、步驟1和步驟2

          假設(shè)我已經(jīng)確定了系統(tǒng)的熱點(diǎn)(步驟1),并且我想要的是OTP觸發(fā)點(diǎn)是80℃(步驟2)。

          2、步驟3-步驟5

          這里我使用的是NTC熱敏電阻,然后使用帶有參考和偏置電阻以及遲滯電路的比較器,同時話添加了去耦電容,下面為過溫保護(hù)電路的設(shè)計。

          設(shè)計過溫保護(hù)電力電路

          3、過溫保護(hù)電路的工作原理

          當(dāng)未達(dá)到OTP設(shè)定點(diǎn)時,比較器的(X1)的正輸入高于負(fù)輸入。這就意味著,由于上拉電阻R2的存在,VOUT節(jié)點(diǎn)將看到VCC的電平。

          順便說一下,X1是開漏型比較器,意味著當(dāng)正輸入高于負(fù)輸入時,輸出引腳將懸空,這也就是為什么要在VCC上添加一個1K的上拉電阻。

          這里使用NTC熱敏電阻。當(dāng)熱點(diǎn)位置的溫度達(dá)到跳變點(diǎn)時,RNTC值將變小,使其兩端的電壓降低于參考電壓(REF)。接著VOUT將為0。你可以將VOUT饋送到控制系統(tǒng)開啟和關(guān)閉的電路?;旧希?dāng) VOUT 為高時,系統(tǒng)不會關(guān)閉,而當(dāng) VOUT 為低時,系統(tǒng)將關(guān)閉。

          D1和R1的目的是提供遲滯,當(dāng)X1輸出變低時,R1與RNTC形成并聯(lián),由于D1的存在,不是直接平行的,但D1的影響并不顯著,在分析過程中可以忽略不計。只有當(dāng)X1的正輸入低于負(fù)輸入時,輸出才會變?yōu)榈碗娖?,差不多就是在OTP電路工作時,也就是發(fā)生過溫時。

          RNTC與R1并聯(lián),等效電壓將遠(yuǎn)低于參考電壓。因此在系統(tǒng)再次開啟之前會有時間延遲,就可以防止在打開和關(guān)閉狀態(tài)之間快速變化的情況。

          4、模擬運(yùn)行

          這里就需要在模擬的時候檢查電路響應(yīng)。在模擬中,將熱敏電阻的RNTC的電阻從500Ω更改為 10K。x 軸顯示電阻,而 y 軸顯示 VOUT、Votp 和 Vref 的電壓電平。根據(jù)仿真結(jié)果,當(dāng) RTNC 的值在 1.75k 左右時,VOUT 將從低電平變?yōu)楦唠娖?。這是 RNTC 兩端的電壓超過參考電壓的點(diǎn)。



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