Реле отключения нагрузки: Smart Start Load Disconnect Isolator

Простая схема отключения нагрузки | Аналоговые устройства

Скачать PDF

Abstract

В этих указаниях по применению показано, как внешний силовой МОП-транзистор действует как выключатель нагрузки и позволяет импульсному стабилизатору запускаться при больших нагрузках и низких входных напряжениях. Схема отключения нагрузки повышает выходное напряжение одной ячейки NiMH до 3,3 В и обеспечивает выходной ток до 600 мА. В конструкции используется повышающий преобразователь постоянного тока MAX1703.

Размещение цепи отключения нагрузки на выходе повышающего стабилизатора с бутстрапом позволяет регулятору запускаться с токами нагрузки, которые намного выше, чем это было бы возможно в противном случае (рис. 1). Во время выключения разъединитель полностью изолирует батарею от нагрузки. Схема повышает выходное напряжение одного NiMH-элемента до 3,3 В и обеспечивает выходной ток до 600 мА. Повышающие стабилизаторы отлично подходят для портативных устройств, поскольку они демонстрируют высокий КПД, малый ток питания (120 мкА в рабочем режиме, 20 мкА в выключенном состоянии) и достаточный ток после запуска. Многие, однако, не могут запуститься с максимальной нагрузкой при низком напряжении питания, например, от одноэлементных аккумуляторов. Эта проблема возникает из-за того, что большинство КМОП-стабилизаторов низкого напряжения получают питание от своих собственных выходов, которые равны V _IN минус падение диода при пуске. Низкие значения входного напряжения не позволяют переключающему транзистору полностью раскрыться при запуске, поэтому транзистор имеет высокий импеданс, который ограничивает пиковый ток дросселя. В результате схема не может производить ток, достаточный для одновременного питания нагрузки и зарядки выходного конденсатора.

Рис. 1. Добавление пары транзисторов позволяет импульсному стабилизатору запускаться при полной нагрузке и низком входном напряжении.

Чтобы обойти эту проблему и обеспечить надежный запуск, в большинстве ИС регуляторов предусмотрена блокировка при пониженном напряжении (UVLO). IC ₁ , например, представляет собой синхронный повышающий преобразователь, работа которого в режиме начальной загрузки не может начаться, пока его выходное напряжение не превысит внутренний порог UVLO, равный 2,3 В. Вы можете преодолеть это пусковое ограничение с помощью внешнего мощного полевого МОП-транзистора Q ₁ , работающего в качестве выключателя нагрузки, а также с помощью компаратора power-OK (POK), встроенного во многие низковольтные импульсные стабилизаторы. р ₃ и R ₄ устанавливают порог POK на уровне 2,5 В, позволяя V _IN подняться выше порога UVLO. Q ₂ инвертирует выход POK перед запуском Q ₁ . Q ₁ отключает нагрузку, позволяя V _OUT подняться до уровня (выше UVLO), который обеспечивает полное усиление Q ₁ при включении. В результате схема может запускаться при полной нагрузке при входном напряжении всего 0,8 В (рис. 2а). Поскольку схема принимает сигнал обратной связи регулятора перед этим переключателем, полевой МОП-транзистор, который вы выбираете для данного приложения, зависит от тока нагрузки и минимально допустимого уровня регулирования нагрузки. Показанный МОП-транзистор представляет собой устройство с низким порогом. Подключение клеммы FB (контакт 2) к земле и удаление R ₁ и R ₂ дают регулируемый выход 5 В, характеристики которого аналогичны характеристикам версии 3,3 В (рис. 2b). (ДИ № 2487)

Рис. 2. Выключатель нагрузки на рис. 1 позволяет регулятору запускаться при больших нагрузках и низких входных напряжениях (а). Небольшая модификация схемы на рис. 1 обеспечивает работу с выходным напряжением 5 В (б).

Реле низкого напряжения серии InPower VCM-12

>

Серия InPower VCM-12 представляет собой полупроводниковые разъединители низкого напряжения для 12-вольтовых транспортных средств.

Их 4-проводная конфигурация клемм позволяет легко устанавливать двухжильные силовые кабели, обычно используемые с источниками питания на 12 В. LVD VCM-12 защищают от разрядки аккумулятора при неработающем двигателе, автоматически отключая нагрузку, когда напряжение аккумулятора достигает критического уровня. Модули LVD содержат микропроцессорный контроллер и полупроводниковый выключатель питания на 20 А для питания выходных нагрузок. Выход обеспечивает защиту от перегрузки по току. LVD постоянно контролирует уровень напряжения 12-вольтовой входной мощности. Чтобы получить дополнительные пошаговые инструкции, нажмите на таблицу данных InPower ниже.

• Рабочая температура: от -40°C до +85°C (от -40°F до 185°F).
• Выходной ток: 20 А, входное напряжение: 12 В.
• Фиксированный 5-минутный таймер отключения.
• Отключение из-за перегрузки по току.
• 4-проводная конфигурация терминала.
• Размеры: 1,75″ x 2,30″ x 0,65″
• Электронная твердотельная конструкция означает отсутствие изнашиваемых движущихся частей.
• Предназначен для работы в суровых автомобильных условиях.
• Компактный размер с кронштейном для монтажа на панели.
• Производство США.
• Щелкните здесь, чтобы просмотреть технические характеристики изделий серии LVD20

Разъединители низкого напряжения (LVD) серии LVD20 компании InPower автоматически отключают 12-вольтовые нагрузки от батареи, когда напряжение батареи падает ниже критического уровня.

Отключение нагрузки предотвращает чрезмерную разрядку аккумуляторной батареи, тем самым сохраняя достаточный заряд для перезапуска двигателя. LVD содержит полупроводниковый выключатель, рассчитанный на 100, 150 или 200 ампер, и обеспечивает автоматическую защиту от отключения при перегрузке по току, коротком замыкании, высокой температуре и потере заземления. В случае пониженного напряжения или аварийного отключения разъединитель останется в выключенном состоянии. Когда неисправность устранена, управляющее входное напряжение должно быть удалено и повторно подано, чтобы активировать разъединитель. Чтобы получить дополнительные пошаговые инструкции, нажмите на таблицу данных InPower ниже.

• Рабочая температура: от -40°C до +85°C (от -40°F до 185°F).
• 75926 — Выходной ток: 100 А, 75927 — Выходной ток: 200 А Входное напряжение: 12 В.
• Предотвращает чрезмерный разряд батареи за счет автоматического отключения нагрузки.
• 100% полупроводниковая конструкция — отсутствие движущихся частей, вызывающих искрение и электрические помехи.