Wyposażenie zwykłych sterowników motoryzacyjnych High/Low-Side w zabezpieczenie przed zwarciem i możliwości autodiagnostyki

47_48_got

Inteligentne przełączniki do zastosowań motoryzacyjnych są kosztowne, mogą nie być łatwo dostępne dla pracy z napięciem 24V i często występują w nie zawsze potrzebnych konfiguracjach dwu- i czterokanałowych.
Dodając kilka standardowych, tanich komponentów do zwykłego sterownika, można stworzyć inteligentniejszy układ sterujący, zawierający zabezpieczenie przed zwarciem i wbudowaną diagnostykę.
Aplikacje samochodowe wymagają „inteligentniejszych” sterowników dla swoich przełączników, które obsługują obciążenia od ułamka ampera do kilku amperów.
Jednak te inteligentne układy są nie tylko kosztowne, ale także nie mogą pracować przy napięciu 24V używanych w tym obszarze aplikacji.
Ponadto są zwykle oferowane w konfiguracji dwu- lub czterokanałowej, co zmusza konstruktorów do płacenia za niewykorzystane klucze.
Prosty obwód pokazany na rysunku 1 jest zwykłym, mało inteligentnym sterownikiem, do którego dodano kilka tanich komponentów, które sprawiają, że stał się odporny na zwarcia i posiada zdolność do autodiagnostyki.
Tranzystor Q1 to niedrogi sterownik, który może wytrzymać kilkaset woltów i przepuścić przez siebie prąd o wartości kilkuset miliamperów.
Wyjście mikrokontrolera osiąga wysoki stan logiczny, aby zatrzasnąć tranzystor przez fototranzystor transoptora U1.
Następnie konfiguruje pin wyjściowy na wejście, podczas gdy transoptor U1 utrzymuje stan tranzystora przez dostarczanie prądu do bazy przez rezystor R2.
Transoptor U1 posiada diodę LED w układzie obciążenia tranzystora Q1 do wykrywania zwarcia.
W warunkach zwarcia przepływ prądu przez diodę LED zostaje zatrzymany, fototranzystor wyłącza się, prąd wpływający do bazy Q1 znika powodując wyłączenie sterowania tranzystorem Q1, tym samym chroniąc go.
Pin wejściowy procesora może próbkować 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 portu wejściowego, który może być odczytywany i dekodowany przez zewnętrzny kontroler.
Aby spróbować przywrócić obwód po zwarciu, procesor musi ponownie przekształcić się na wyjście danych w celu przywrócenia stanu „włączony” i przywrócenia przełącznika ze stanu „wyłączenia”.
Pin procesora ponownie przechodzi teraz do trybu wprowadzania w celu wykrycia, 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 na niski poziom.
Procesor może obniżyć poziom logiczny poprzez ponowne przełączenie wyprowadzenia na wyjście za każdym razem, gdy trzeba wyłączyć tranzystor Q1 podczas normalnej pracy.

Autor: Vishwas Vaidya

Komentarze z Facebooka

Komentarze obecnie - OFF.