česky english Vítejte, dnes je sobota 21. prosinec 2024

eFuse to jistí. Nexperia dá na výběr

DPS 6/2024 | Články
Autor: Ing. Jan Robenek
efuse to jistí_úvod_WEB.jpg

V elektronice to máme jako s dětmi: zlobí, a proto ji musíme bedlivě hlídat a také chránit. Flexibilní pojistka řešená formou integrovaného obvodu znamená řadu výhod. Bude nejen vratná, ale rovněž si vše snadno přizpůsobíme.

12 V, 13,5 A, 17 mΩ

Zjednodušený blokový diagram zmíněných prvků prakticky počítá s jedinou součástkou, kterou se stává polem řízený tranzistor. Aby pak mohl celek správně fungovat, musíme ještě doplnit řídicí struktury, tedy logiku. A to je v zásadě všechno. Jinak tomu nebude ani v případě červencových novinek od společnosti Nexperia v podobě elektronických pojistek, tzv. eFuse s označením NPS3102A a NPS3102B.

„Resetovatelné“ polovodičové prvky s nízkým odporem tranzistoru MOSFET v sepnutém stavu 17 mΩ a také vysokou proudovou zatížitelností dosahující až 13,5 A zde pomáhají chránit připojené zátěže před působením nepřiměřeně velkých napětí, zatímco dále rovněž jistí zdroje napájení, které bývají často sužovány poruchami na straně zatěžovacích obvodů nebo i velkými nárazovými odběry. Elektronické pojistky, které lze paralelně provozovat celkem tři, byly navrženy pro nejrůznější dvanáctivoltové aplikace, u kterých lze předpokládat zapojování „natvrdo“ (hot-swap či hot-plug). Obecně se uplatní v serverech, ve spojitosti s pevnými disky (HDD i SSD), ethernetovými switchi a routery, mobilní komunikační infrastrukturou, bílou technikou, řízením ventilátorů, průmyslovou automatizací s programovatelnými logickými automaty apod.

Vstupní napětí nesmí u novinek stavějících na MOSFETu s nízkým úbytkem napětí, a tudíž i vlastní výkonovou ztrátou překročit 21 V. Ideální je, když se pohybujeme spíše do 18 V. Výsledkem se proto stává provozní účinnost, na kterou s obdobnými součástkami ve stejném druhu pouzder jen tak nedosáhneme. Pokud jde o nedílné proudové omezení, definujeme je v celém zatěžovacím rozsahu pomocí rezistoru připojeného k vývodu ILIM, a to již od úrovně 2 A. Okamžitě tak změříme i velikost proudu tekoucího zátěží – vzniklé napěťové poměry stačí jen v reálném čase monitorovat. Obě součástky počítající s teplotním rozsahem od -40 °C až do +125 °C, mají rovněž k dispozici vestavěnou přepěťovou ochranu pro limitaci výstupního napětí s ohledem na přechodové jevy vznikající na vstupu. Ochrana před zkratem dále počítá s odezvou v délce dvou mikrosekund.

V případě výskytu poruchy musíme tranzistor FET u obvodů NPS3102A „manuálně resetovat“ (Latch-Off), zatímco integrované obvody NPS3102B již zapracovaly blok s funkcí Auto-Retry. Systém se proto sám znovu pokusí otevřít bezpečně tranzistor a vše spustit. Kondenzátor připojený k vývodu dVdt zase pomůže definovat a řídit dobu náběhu, pokud jde o výstupní napětí (funkce měkkého startu po zapnutí). Obě elektronické pojistky konečně dostaneme v pouzdrech typu DFN3030-10 / SOT8037-1 s deseti vývody a o rozměrech pouze 3,0 x 3,0 x 0,75 mm. Výrobce rovněž používá třístavové obousměrné rozhraní (pin EN/FLT), které umí nejen ovládat výstup, ale v případě potřeby i upozornit monitorovací obvody v souvislosti s teplotním shutdownem.

Odkazy:

[1] https://www.nexperia.com/about/news-events/press-releases/nexperia-adds-new-high-current-efuse-with-superior-current-limiting-accuracy-to-its-power-device-portfolio