Dodaj ochronę przed zwarciem – diagnostyka sterowników stosowanych w samochodach dla niskich i wysokich napięć

Fig_1_Eng

Inteligentne przełączniki stosowane w elektronice motoryzacyjnej w układach zasilających są kosztowne, mogą nie być łatwo dostępne dla operacji z napięciem 24V i często występują w niepotrzebnych konfiguracjach podwójnych i poczwórnych.
Jednakże dodając kilka standardowych, tanich elementów do podstawowego układu sterownika, można uczynić go inteligentniejszym, obejmującym ochronę przed zwarciem i posiadającym wbudowaną diagnostykę.
Aplikacje motoryzacyjne wymagają inteligentnych sterowników (Smart), które mogą przełączać obciążenia od poniżej jednego ampera do bardzo wielu amperów.
Te inteligentne przełączniki stosowane w motoryzacji są nie tylko kosztowne, ale mogą nie być łatwo dostępne dla pracy z napięciem 24V w tym obszarze aplikacji.
Co więcej, zazwyczaj pojawiają się w quadach i jednośladach (motocyklach), więc projektanci płacą za niewykorzystane przełączniki.
Prosty obwód przedstawiony na rysunku 1 dodaje kilka tanich elementów do bardzo prostego sterownika, aby stał się inteligentnym, z dodatkowym zabezpieczeniem przed zwarciem i wbudowaną autodiagnostyką.
Tranzystor Q1 to niedrogi sterownik, który może wytrzymać kilkaset woltów i przepuszczać przez siebie kilkaset miliamperów prądu.
Wyjście mikrokontrolera przyjmuje wysoki poziom (logiczna „1”), aby włączyć ten tranzystor przez fototranzystor transoptora U1.
Następnie zmienia konfigurację pinu wyjściowego na wejście, podczas gdy transoptor U1 utrzymuje tranzystor włączony przez dostarczanie prądu bazy przez rezystor R2.
Podłączona równolegle do obciążenia tranzystora Q1 dioda LED transoptora U1 służy jako czujnik zwarcia.
W warunkach zwarcia przepływ prądu przez diodę LED zatrzymuje się, wyłączając bazę tranzystora Q1 sterującego przełącznikiem mocy fototranzystora i chroniąc go przed uszkodzeniem. Pin wejściowy procesora może próbkować (sprawdzać) występowanie zwarcia w razie potrzeby, na przykład, co kilka sekund.
Napięcie w punkcie A zmienia się z kilkuset miliwoltów podczas zwarcia do 4.7V podczas normalnej pracy, zapewniając wyraźne wskazanie stanu klucza, który może być odczytywany i dekodowany przez zewnętrzny kontroler.
Aby spróbować przywrócić pracę obwodu po zwarciu, mikroprocesor musi przełączyć się na wyjście danych i włączyć tranzystor Q1.
Pin procesora ponownie przechodzi teraz do trybu wprowadzania, aby wykryć, czy zewnętrzne zwarcie trwa.
W zależności od zastosowania odpowiedni system ponownej próby może zostać opracowany na podstawie aplikacji końcowej.
Podczas normalnej pracy procesor może łatwo wyłączyć przełącznik, ściągając wyjście do niskiego poziomu. Procesor może obniżyć poziom logiczny (do poziomu logicznego „0”) poprzez ponowne przełączenie pinu na wyjście, gdy musi wyłączyć tranzystor Q1 podczas normalnej pracy. Autor: Vishwas Vaidya

pełny materiał w pliku pdf

Komentarze z Facebooka

Komentarze obecnie - OFF.