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[参考译文] SN6505B:保护变压器免受过流影响

Guru**** 2390735 points
Other Parts Discussed in Thread: SN6505B, TPS25200, SN6501, INA180

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/981357/sn6505b-protecting-the-transformer-from-overcurrent

器件型号:SN6505B
主题中讨论的其他器件: TPS25200SN6501INA180

SN6505B 的电流限制为1.7A、可保护 SN6505B 免受烧毁。  但是、保护电路其他元件(例如小型100mA Wurth 变压器之一)的值是否太高? 该电流限制是否仅在使用其中一个1安培变压器时有用?

我曾考虑使用其他电流感应器件来保护整个电路(例如电子保险丝),但我认为在讨论其他选项之前,我需要了解 SN6505B 的电流限制工作原理。

感谢您的帮助!

此致、

Greg

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    您好、Greg、

    我相信您正在与 Manuel 讨论与 SN6505B 相关的各种主题。您的理解是正确的、数据表中的电流限制规格主要用于保护器件 SN6505B 免受损坏。 由于该器件无法访问电路的输出侧、因此它无法真正了解输出电流、因此如果没有任何额外的电路、SN6505B 将无法实现输出的电流限制。
    使用外部电流限制或电子保险丝等保护器件是限制电流并保护其他组件和负载的正确方法。

    如果还有更多需要补充的话,我还将让曼努埃尔补充他的意见。 谢谢。

    此致、
    Koteshwar Rao

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    您好、 Koteshwar、

    哦、听起来我在提问时享有盛誉!  我很高兴我在这个问题友好的地方。  Manuel 非常乐于助人、我也可以告诉您。

    在 e2e 论坛具有原始主题帖的功能并具有指向"提出相关问题"主题帖的链接之前、我仍将对我的问题进行某种程度的捆绑。

    感谢您回答我关于 SN6505B 电流限制的问题。  我很高兴它能自我保护。  我理解保持与 SN6501兼容的愿望、因此封装需要保持不变。  该封装仅具有6个引脚、因此"ILIM"引脚没有空间、这将是一个很好的附加功能。  添加了"CLK"和"EN"作为功能、因此没有空间容纳"ILIM"。   像 TPS25200这样的电子保险丝有一个引脚、用于通过在该引脚和接地之间连接一个电阻器来设置器件的电流限制。  如果您正在开发新的推挽驱动器、请将其添加为新器件的功能请求。

    VCC 连接到变压器初级侧的中心抽头。  流经此节点的电流的性质是什么?  考虑到两个晶体管交替地通过初级的每个桥臂拉电流的方式,我认为它有点像一股方波,有点像挤奶;-)。  但电流波形可能会产生一些尖峰、因此使用电子保险丝等电流感应器件进行测量时会出现问题。  它的表现如何?  是否会有电流尖峰使为变压器和 SN6505提供5V 电源的电子保险丝跳闸?  如果是这样、我的第二种方法将更加智能、并涉及 INA180和微控制器等电流感应。  使用外部时钟信号可以更轻松地定位电流感测的 A/D 采样。  也许可以使用分立式模拟比较器电路代替微控制器、但微控制器将是该电路的良好时钟源。

    请告诉我您关于使用电子保险丝或电流感应放大器保护电路的想法。  电子保险丝是否是可靠的方法?  感谢你的帮助。

    此致、

    Greg

    VCC

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    仅供参考、我的帖子末尾的"VCC"不应该出现在那里。  当我从 Word 复制它以获取下标格式时、会发生这种情况。  这不是我的签名、所以不要将其解释为我的标题或类似的内容。

    Greg

    VCC

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    好的、它再次发生、当我单击"答复"时、它不在那里。  这次我将单击"Paste from Word"按钮。  接着是:VCC

    如果它仍然运行、我就不会担心它。

    Greg

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    您好、Greg、

    不用担心、感谢您对 TI 未来产品的反馈!

    电源中会出现一些瞬变、例如在负载变化或加电/断电情况下、但由于 SN6505采用了"软启动"机制、这些瞬变比 SN6501更渐进。

    采用 eFUSE 时的电流限制可能是最简单的实现方式、我们确实希望这是一种可靠的电路保护方法; 无论采用哪种保护电路、请确保该电路允许足够的电流通过以实现正常运行、并为预期的瞬态留出裕量、同时保护电路。

    以下是显示 SN650x 器件中开关电压和电流波形之间关系的一些波形、供您参考。 这些波形是在测试电路配置中捕获的、如 SN6501数据表中的图6-4所示:

    流经 D1/D2引脚的电流本身会形成波形:


    D1电流直列时的 D1/D2电压波形(D2电流与 D1电流相同、但相位差为180度):


    具有组合 D1/D2电流(即 Vcc 电流)的 D1/D2电压波形:



    希望这对您有所帮助!


    尊敬的、
    Manuel Chavez

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    您好、Manuel、

    感谢您提供出色的示波器迹线。  我看到测试电路使用电阻负载、而不是电感负载。  驱动变压器绕组时是否会有更多的振铃? 我注意到电流不像电压那样振铃、这很好、因为这是我需要测量的。

    在第一条布线中、它显示通道3和4为每分段100mA。 这与箭头指向右下角的位置一致、该位置看起来约为44mA。 这些数字对我来说是没有意义的。 如果是 SN6501、则约480mA 的电流远高于350mA 的最大额定值。 使用5V 电源和50欧姆电阻时、最大流量应为5/50 = 100mA。 如果10x 探头出现问题,则将480mA 除以10也不能解决问题,因为电压仅为0.048 x 50 = 2.4V。

    第二条迹线更有意义。 D1和 D2的电压为每分段1V、因此波形的标称值为5V、这正是我所期望的。 电流非常接近我所期望的值(5/50=100mA),但这并不准确,所以我想知道为什么不呢? 为什么当 MOSFET 关闭时 I_D1变为负?

    在第三条迹线中、为什么电压/除法变为2V? 这意味着 p-p 电压为10V。 为什么 I_D1+D2不等于接近100mA 的值? 虽然这些数字对我来说并不重要、但 I_D1+D2波形看起来很棒! 在 D1和 D2之间切换时无毛刺脉冲。

    在图6-1或6-3中、您是否恰好在负载情况下获得了任何电路的示波器图?

    我可能缺少一个关键信息,图形也很好。

    一般来说、电子保险丝的工作方式相当好、因为电流似乎表现良好。 不过,我在理解范围图的细节时遇到了一些困难。

    此致、

    Greg

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    关于未来的产品建议、在我看来、向 SN6505添加电流限制功能不仅需要单个 ILIM 引脚、因为变压器的电流不会流经 SN6505。 因此、您还需要添加 Vout 引脚、因为器件已经具有 VCC 引脚。

    在之前的设计中、我在变压器的输出端使用了一个 LDO。 LDO 具有折返保护、这意味着超过250mA 的电流会将电流限制为该值并降低输出电压。 这在保护 SN6501电路中的所有组件方面非常有效,但总的来说,我怀疑这是否是对故障的良好反应。 在较低的电压下运行可能会导致一些鼠依赖行为。 现在,我开始认为最好完全关闭输出。 另一个问题是自动重试还是闭锁行为。 我倾向于闭锁、但其他人可能更喜欢自动重试。 对此有什么想法吗?

    由于此应用中的电子保险丝更有可能使用稳定的系统电源、因此可以省略电子保险丝的奇妙电压钳位特性。 它所需要做的就是检测过流情况。

    这只是一个功能的愿望列表。 同时、添加电子保险丝当然会很好地防止设计出现子弹。

    此致、

    Greg

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    您好、Greg、

    感谢您的跟进! 请将这些波形视为 SN6501和 SN6505B 的单独测试。 它们都是在稍微不同的条件下捕获的,它们在不同的图像之间并不代表相同的条件----我分享了这些,这样你就可以将这些波形的一般关系可视化。

    当变压器已连接且负载较重时、电压波形可能会在开关期间显示振铃。 振铃的程度取决于变压器、布局和运行条件; 一般情况下、电流和电压波形将在上述运行条件下跟随波形、但由于变压器的推挽作用、开关电压波形将在0V 和2x Vcc 之间摆动。


    周末愉快!
    Manuel Chavez

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    您好、Manuel、

    看起来像 e2e 被改造了!  我期待看到发生了哪些变化。  自从我上次发布以来已经有一段时间了。  生活中的一种飞逝于我。

    很抱歉、我获取的波形图也与测试电路和 SN6501有关。  知道一些是使用 SN6505获取的、这就说明了电流过大。

    您在第2条迹线中说过"D1电流直列式"。  这是否意味着流经 D1上的驱动晶体管的电流?  您知道是什么导致该图中的负电流的?  该图中的电压波形为0至5V、因此我假设测试配置是使用电阻器?  第3幅图中的2倍电压表明测试中包含变压器?

    此致、

    Greg

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    您好、Greg、

    它确实做到了! 希望您能找到一些令人愉快的网站升级  

    不用担心这些图! 我们很高兴添加上下文或提供任何其他信息来帮助您解决问题。 关于 D1电流与第2幅图中的电压波形"一致"、我意味着 D1的电压和电流波形在视觉上是同相的、但这是一个错误。 D1 (或 D2)的电流和电压应异相、因为晶体管关闭时没有电流流动。 抱歉、下面显示了修正图:



    轻微负电流是这里测量的伪影、我们不希望负电流从所使用的测试配置中流出。 在典型应用中、由于变压器或布局中的寄生阻抗、D1/D2在开关时可能会产生一些负电流或电压纹波。

    是的、第三幅图是在典型配置中使用变压器捕获的。

    如果我们可以提供更多信息、请告知我们!


    谢谢、
    Manuel Chavez

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    您好、Manuel、

    感谢您提供更新后的图。  有道理。  很高兴知道负电流是测量伪影!

    在 SN6501数据表中、图8-10不是一个好的电路、因为如果输出不对称负载、它可能会导致磁芯磁化问题。  这是该电路:

    该电路的问题是 Vout+仅由 D1提供、Vout-仅由 D2提供。  图8-8与图8-10类似、是双极的、但没关系、因为 D1和 D2都使用了完整的次级侧。  每个驱动器同时为两个电容器充电。  另外两个电路是正常的、因为它们是单极的。  D1和 D2产生相同的输出。  我在一段时间前就报告了这一点、大家同意这是一个问题。  SN6501数据表未更改,尽管该电路未包含在 SN6505数据表中。

    此致、

    Greg

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    您好、Greg、

    不用客气! 感谢您提出这个问题--您能不能通过个人信息分享之前关于图8-10中电路的通信?


    谢谢、
    Manuel Chavez

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    您好、Manuel、

    当然!  我将会查找它。

    此致、

    Greg

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    您好、Greg、

    谢谢! 我们可以在对话后相应地更新此主题。


    谢谢、
    Manuel Chavez

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    大家好、Greg、

    Greg 与 TI 分享了他之前关于上图8-10所示电路的消息。 该电路需要在两个输出端实现平衡负载、以帮助防止变压器饱和、因此 TI 决定不会提前也不会现在移除数据表中的电路。

    如果对此电路或使用 SN650x 器件的任何其他电路有任何后续问题、请使用此窗口右上角的黄色和红色按钮随时"提出相关问题"或"提出新问题"。


    谢谢、
    Manuel Chavez

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    感谢您的手册。  我没有后续问题,但 我想补充一些关于这个问题的想法。  我对数据表中的电路没有任何问题、因为如果负载平衡、它将起作用。  但是、我担心需要多大的不平衡才能使变压器饱和。  我建议在数据表中添加一条注释、说明"为了避免磁芯饱和、应平衡电路中的负载、以便在初级侧保持平衡的 V-t "。  在我看来、这个问题在查看电路时并不明显、因此我希望大多数人在不知道有限制的情况下使用它。  对于模拟前端、从正电源轨运行大量电路、从负电源轨运行少量电路并不罕见

    此致、

    Greg

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    您好、Greg、

    谢谢! 我们将考虑在下一轮更新中向数据表添加注释。


    尊敬的、
    Manuel Chavez