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[参考译文] 逻辑器件:输出短路保护设计?

Guru**** 1135610 points
Other Parts Discussed in Thread: SN75123, INA381, LM334
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/logic-group/logic/f/logic-forum/864661/logic-devices-output-short-circuit-protection-design

主题中讨论的其他器件:SN75123INA381LM334

您好!  

我对为逻辑系列 IC 的输出实现过流/短路保护有疑问。 我在常见问题解答中找不到这个问题。 我知道某些逻辑器件的输出受到短路保护(例如 SN75123)、但大多数逻辑器件没有。

在可能超出输出电流限制的配置中、保护逻辑芯片免受损坏的建议做法是什么?

例如、如果用户可从外部获得74LVC3G34 (三路缓冲器)或74AHCT541 (三态八路驱动器)的输出信号(例如、连接自己的器件)、我认为它们应设计为能够承受接地短路。  

一种简单的解决 方案是使用串联输出电阻器来限制电流。 例如、工作电压为5V 的逻辑器 件、500欧姆的电阻器会将电流限制为10mA (即、低于绝对最大额定值)。 但是、电阻器上的压降会防止不同输出电流出现特定的高电平。 如果客户应用将灌入5mA 的电流、则外部电压将降至2.5V。  

什么是更好的设计?  

谢谢。

Daniel

  • 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。

    没有简单的通用解决方案。

    如果您想在不产生太大压降的情况下限制现有逻辑门的输出电流、则必须使用一个小电阻器并添加一个可关闭输出的运算放大器或电流感测放大器(例如 INA381)。

    有具有内部电流限制(通常为1A 或更高)的自保护 MOSFET;您可以使用它们来构建自己的输出驱动器。

    如果您具有更高的电源电压、则可以添加串联限流器(LM334或分立式)、然后将电压调节到所需的输出电压。

  • 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。

    克莱明、感谢您的建议。  

    在查看不同的解决方案时、我遇到了"PTC 可复位保险丝"。 在不优先选择一个品牌而不是其他品牌的情况下、以下是这些器件的示例:

    MF-FSMF010X (数据表: https://www.bourns.com/docs/product-datasheets/mffsmf.pdf?sfvrsn=a3c99b25_6)

    该模型将保持10mA 的电流、跳闸电流为30mA。 但是、由于这些保险丝的热效应、它们的反应时间很长。  根据数据表、保险丝在电流负载为500mA 1秒后跳闸。

    这是否足以用于讨论过的过流保护?

    如果不是、在发生过流事件时需要多长时间(例如关闭)才能实现高效保护?

    谢谢。

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    绝对最大额定值不得超过、即使在短时间内也不能超过。 如果短脉冲的额定值较高、则数据表中会提到这一点。

    在某些情况下、即使是基于运算放大器的保护也可能太慢。


    考虑重新思考整体系统设计。

    通常、可以在开发板和扩展器件(如 PCI 卡)上访问普通逻辑信号。 但是,在这些情况下,用户应该知道不会滥用它们。

    大多数可从外部访问的信号(例如 USB、RS-485)设计为具有短路保护功能、并且具有不同的电气特性。