S obvody STEF se pojistíme i proti blbosti. Klidně do 4 A

Funkce klasické drátové pojistky je ve své jednoduchosti natolik názorná, krásná a užitečná zároveň, že se v případě trubičkových verzí dokonce vystavuje na odiv za ochranným sklem a ještě k tomu na dvou podstavcích. Vznikne-li problém, upoutá pozornost jako první, a také proto se ji rozhodně nevyplácí jakkoli podcenit. Co když ale od kusu drátu začneme vyžadovat jakousi stavitelnost, nebo snad vratný průběh? To již bude prostor pro docela jiné (polo) vodiče.

STEF jako Electronic Fuse od ST

Jednoduše řešitelná bude naštěstí i taková plně programovatelná, univerzální 48V elektronická pojistka. Může k tomu vyžadovat pouzdra typu HTSSOP se 14 vývody, s nimiž zajistí přístup k blokům řízení napětí, proudu i rychlosti přeběhu dV/dt, aktivačním obvodům, nábojové pumpě spolu s oscilátorem, podpěťovému zámku UVLO, tepelné ochraně a pochopitelně též vlastním výkonovým tranzistorům. Přijde vám právě popsané řešení povědomé? Souhlasíme, nám taky. O nových obvodech z dílny STMicroelectronics výstižně pojmenovaných jako STEF01 jsme na stránkách DPS nedávno psali v [1].

Jak vyplývá ze vzorového zapojení na obr. 2, mají-li součástky chránit připojenou zátěž před proudovým a také napěťovým přetížením, zapojíme je do série s hlavní větví napájení. Provozní rozsah vstupního napětí výrobce definuje od 8 V až do 48 V, oko „přimhouří“ ještě při 55 V a trvale umožní průtok typických 4 A. Limit výstupního napětí nastavíme mezi 10 V a 52 V, zatímco odpor vlastních MOSFETů dosáhne v sepnutém stavu na 30 mΩ [2].

Vyjádříme to odporem

Jako snad každý obvod podobného typu umožňují i struktury STEF v ceně od jednoho dolaru přizpůsobit řadu parametrů [3]. Odhlédneme-li od podpěťového zámku či měkkého startu, bude nás v prvé řadě zajímat správné ošetření proudu a napětí. Funkci proudového omezení znázorněnou na obr. 3 podmiňuje příslušný vnější rezistor. Poplatně rozsahu výstupního napětí pak uvažujeme jednu ze dvou úrovní. V případě přetížení, kdy nám vstupní proud překračuje nastavený limit I_LIM, ale výstupní napětí zůstává stále vyšší než 5,5 V, obvod omezí průtok právě na této hodnotě. Při splnění silnější podmínky, nebo dokonce zkratu, kdy napětí na výstupu klesne pod 3,5 V, se pro změnu uplatní nižší úroveň I_SHORT (foldback) znamenající pro velikost odporu R_LIM = 22 Ω typických 1,5 A. Překračuje- li vstupní napětí úroveň V_CLAMP, interní ochranné obvody na výstupu neumožní její překročení. Za předpokladu plovoucího vývodu si součástka hlídá středních 28 V, jindy si zase vše přizpůsobíme odporovým děličem složeným z rezistorů R₁ a R₂. Obdobně pak budeme postupovat i pro UVLO. Ve výchozím zapojení na obr. 2 sledujeme též volitelnou možnost blokování zpětného průchodu proudu, řešenou přes vnější FETy s kanálem N.