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¿Cómo es el "exceso de temperatura de apagado/protección" que se han implementado para ICs?

Hojas de datos IC suelen dar algunas informaciones acerca de los circuitos de protección contra sobretemperatura. Vamos a echar un Microchip LDO (MCP1702) por ejemplo:

"...Si la disipación de potencia en el LDO es excesivo, la interna de la temperatura de la unión se elevan por encima de la típica umbral de apagado de 150°C. En ese momento, el LDO se apaga y se empiezan a enfriar a la típica vez-en el cruce de la temperatura de 130°C. Si la disipación de energía es lo suficientemente baja, el dispositivo continuará fresco y funcionar normalmente. Si la disipación de potencia sigue siendo alta, el apagado térmico de los circuitos de protección volverá a apagar el LDO, que lo protege de una falla catastrófica."

Exactamente cómo esto se logra en el nivel de chip? Especialmente el comportamiento de histéresis.

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GetFree Puntos 495

En resumen: un comparador con histéresis compara un voltaje fijo con un dependiente de la temperatura, voltaje y se cierra la serie de transistores, mientras que los viajes.

  • Fijo de una fuente de voltaje es parte fundamental de cualquier regulador de voltaje.

  • Un dependiente de la temperatura de la fuente de voltaje puede ser tan simple como un diodo. El reto para los diseñadores de ci es hacer que la temperatura independiente de la fuente de voltaje!

  • un comparador con histéresis es fundamental un circuito de retroalimentación positiva es la clave.

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user13107 Puntos 313

El circuito que se utiliza para medir y corregir la temperatura de la pf el morir es llamado un hueco de banda de referencia de la célula. El núcleo de un hueco de banda de referencia es un PTAT (proporcional a la temperatura absoluta) de circuito y un CTAT (complementaria a la temperatura absoluta). Estos circuitos de salida de la corriente y cuando la suma de estas corrientes de obtener una referencia actual, que es constante con respecto a la temperatura. Hay mayor orden de los factores de corrección que se usa también (un simple PTAT - CTAT combinación se ha corregido cuadrática términos, por ejemplo), pero no es necesario para la comprensión de aquí.

Ahora que usted tiene las señales que te dan la temperatura de los estados y de la temperatura de estados independientes, se puede ver fácilmente que esto se puede implementar un montón de diferentes controles.

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Alex Andronov Puntos 178

En muchos casos, la temperatura es detectada por un elemento que es el morir cerca, pero separada, el poder-contorl elemento o de otras partes del aparato que produzca calor. Hay un número de técnicas para la detección de la temperatura aproximada sin tener que hacer nada terriblemente exóticas; cuando el circuito de los sentidos en que la muerte ha llegado demasiado caliente, se alféizar simplemente desactivar la casilla "activar" las señales que se alimentan de la energía de los elementos de control del dispositivo.

Este tipo de diseños puede proporcionar una manera barata de la protección de los circuitos contra sostenida de las condiciones de leve, pero no escandaloso de sobrecarga. En muchos casos, puede ser capaz de proteger contra incluso las más severas condiciones de sobrecarga, si la disipación de potencia máxima que se puede producir en el dispositivo, dado el máximo voltaje de operación es lo suficientemente bajo como para que el exceso de temperatura en sensor de viaje antes de que el control de la alimentación de los elementos son destruidos. Es importante tener en cuenta, sin embargo, que no todos los dispositivos de garantía de tal comportamiento. He visto un motor de control de IC, que si mal no recuerdo fue diseñado para cambiar un amplificador, y que se cerró muy bien si se trató de conducir un muerto corto tiempo alimentado por una de 24 voltios 10-aplicaciones de la oferta, sino que se enciende como una antorcha si se trató de conducir un muerto corto tiempo alimentado por una de 24 voltios de 100 aplicaciones de suministro. En el primer caso, la oferta en sí sólo podría suministrar suficiente energía para calentar el elemento de conmutación algo lentamente, por lo que el exceso de temperatura en el circuito de poner en antes de que el elemento de conmutación estaba dañado. En el último caso, el elemento de conmutación disipada tanto poder tan rápidamente que se derrita antes de la cercana de temperatura elemento de detección podría detectar la condición y lo cerró. Una vez que esto ocurría, la detección de temperatura del circuito no podía hacer nada para detener el thermal runaway, que acabó por producir el calor suficiente para fundir el poder y planos de tierra en el PCB bajo el chip.

No sé qué fracción de control de poder de los ICs son vulnerables a este tipo de comportamientos, pero asegurándose de que hay un límite de cuánto poder puede alimentar a estos chips pueden no ser una mala idea. Un fusible puede hacer triple deber, tanto por la adición de un poco de resistencia para reducir el peor de los casos la cantidad de poder que el chip podría disiparse, por, tal vez, interrumpir la alimentación lo suficientemente rápido como para evitar que el chip de los daños, incluso si su propio circuito no sería lo suficientemente rápido como para protegerlo, y en el peor de los emitidos por la detención de un thermal runaway condición antes de que el chip puede calentarse lo suficiente como para dañar el PCB o de otros componentes fuera de ella.

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