Amortiguador de diseño para la MAX13256 cuenta cuenta con un umbral de sobrecorriente ajustable para protección contra cortocircuitos

Nota de aplicación 5072

Resumen: El MAX13256 cuenta con un umbral de sobrecorriente ajustable para protección contra cortocircuitos. Por desgracia, este umbral hace que sea difícil diseñar un amortiguador para el dispositivo utilizando los métodos estándar. Esta nota de aplicación muestra cómo el diseño de un amortiguador de tensión para la MAX13256 mientras está tomando el actual límite de función en consideración.
El MAX13256 es un sistema integrado del lado primario del controlador de la fuente de alimentación aislada circuitos. Este dispositivo cuenta con dos push-pull conductores, ST1 y ST2, para conducir una externa transformador . Este esquema de la unidad puede resultar en grandes picos transitorios de voltaje en el drenaje de los interruptores de alimentación. Los picos de tensión se producen debido a la inductancia parásita, junto con la capacitancia parásita en la salida de los FET de potencia, forma un circuito resonante . Desatendidos, estos picos de tensión grande puede incrementar la presión sobre los interruptores internos y también puede aumentar la interferencia electromagnética (EMI), creado por el sistema. Durante el funcionamiento normal, los diodos internos pinza los voltajes de drenaje para un diodo de baja por encima de V _DD o por debajo del suelo durante el cambio. Sin embargo, debido a la muy rápida corto circuito de detección y respuesta, grandes picos de tensión pueden ocurrir en ST1 y ST2 durante un evento de corto circuito. Figura 1 muestra la típica ST1 y ST2 resultados en una tabla de evaluación de Maxim durante un cortocircuito. Como se puede observar en la figura, los picos de tensión de hasta 42V puede ocurrir (con una tensión de alimentación de 28 V), el riesgo de dañar a la FET interno y la disminución de la eficiencia. Mayores picos de voltaje pueden ocurrir por las tensiones de alimentación superior. imagen más detallada(PDF, 1,5 MB) Figura 1. El ST1 MAX13256 (CH1) y ST2 (CH2) salidas durante un cortocircuito. Una simple red RC (se muestra en laFigura 2 ) para cada descarga (ST1 y ST2) puede ser utilizado para suprimir los picos de tensión, pero la corriente los MAX13256 de función de límite que dificulta el diseño de los amortiguadores con los métodos estándar. Figura 2. . Sencillas supresores RC para el MAX13256 Para adaptarse a la limitación de corriente, hay que modificar el proceso de amortiguador de diseño típico de un poco:

1. Calcular el límite actual de la MAX13256, mediante la siguiente ecuación:

   Yo _LÍMITE (mA) = 650 (mV) / R _TH (kW)

2. El amortiguador de mínima resistencia se ajusta a este límite actual. Calcular la resistencia snubber, R _SNUB , mediante la siguiente ecuación:

   R _SNUB = V _PICO / I _LÍMITE

   donde V _PICO es el pico de tensión en ST1/ST2 durante un evento de corto circuito. Asegúrese de utilizar técnicas adecuadas de exploración en la medición de V _PICO para asegurar una lectura precisa de sondeo de la tensión ST1/ST2 tan cerca de la IC MAX13256 como sea posible, manteniendo los conductores de tierra corto, y el uso de una sonda con un adecuado ancho de banda para evitar lecturas erróneas.
3. Con la resistencia en el lugar, agrega el condensador amortiguador. Usted tendrá que ajustar el valor de la capacidad amortiguador, hasta el pico de tensión en ST1/ST2 es inferior a 40V. Un buen valor de partida es 200pF.

Ejemplo:
Para este ejemplo, el MAX13256 está conectado a un transformador de 1:1 en la configuración del rectificador de onda completa en un tablero de evaluación interna. V _DD es de 36V. El pico máximo medido en ST1/ST2 durante una condición de corto circuito es de aproximadamente 49V ( Figura 3 ). imagen más detallada (PDF, 1,4 MB) Figura 3. . El ST1 (CH1) y ST2 (CH2) pico de voltaje durante una condición de corto circuito Usando una resistencia de limitación de corriente de 1 k, podemos esperar un límite de corriente de 650mA (típico) y se puede calcular R _SNUB de la siguiente manera:

R _SNUB = = 75Ω 49V/0.65A

Tenga en cuenta que este valor puede ser necesario ajustar ligeramente si el límite real actual del dispositivo es menor que 650mA. Para nuestro circuito, se utiliza un amortiguador de la resistencia de 91Ω para compensar un límite ligeramente inferior real actual. Ensayo y error muestran que un condensador 220pF amortiguador reduce el voltaje de pico a 38.4V durante un corto circuito, una capacidad tope de retención de 270pF reduce aún más el pico tensión de aproximadamente 38V, y una capacidad de amortiguador de 330PF reduce el pico de 37V. A pesar de que proteger el circuito en condiciones de cortocircuito, los componentes del amortiguador tendrá un efecto ligeramente negativo en la eficiencia del circuito durante la operación normal. Es por esta razón que los pequeños valores de los componentes son generalmente preferidos. Se midió la eficacia del circuito frente a la carga de salida para: (1) no amortiguador, (2) un 91Ω, 220pF amortiguador, (3) un amortiguador de 91Ω, 270pF, y (4) un amortiguador de 91Ω, 330PF en ST1 y ST2 ( Figura 4 ). Figura 4.Medidas de eficiencia frente a la carga para el MAX13256. Figura 4 muestra claramente que la adición de cualquier amortiguador reduce la eficiencia del circuito. El tamaño real de los componentes del amortiguador (en particular, la capacidad amortiguador para este ejemplo) dependerá de la carga durante el funcionamiento normal y un trade-off entre eficiencia y protección. En este caso, la eficacia varía más en cargas más pequeñas que en grandes cargas para las diferentes capacitor amortiguador de los valores.

Partes Relacionadas

MAX13256
36V H-Puente del transformador Driver para suministros aislados