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[参考译文] 失效防护设计、用于在两个 MOSFET 通电时驱动24V 继电器-和逻辑

Guru**** 2469200 points
Other Parts Discussed in Thread: CSD17483F4, TINA-TI

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/switches-multiplexers-group/switches-multiplexers/f/switches-multiplexers-forum/1285126/fail-safe-design-to-drive-a-24v-relay-when-two-mosfets-are-energised---and-logic

主题中讨论的其他器件:CSD17483F4TINA-TI

请根据以下要求建议 MOSFET 配置-

24V 继电器详细信息-

1.额定电压(Vdc)- 24V

2.线圈电阻–350欧姆

两个 FET 必须由2个不同的 MCU 独立驱动。 当两个 FET 都打开时、24V 继电器应通电。

请建议 FET 和连接配置。

当电源被切断时、两个 FET 都应关闭。

还提供每个 FET 的自检测试程序

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    您好、tirak kc:

    感谢您关注 TI FET。 根据您的要求、通过2个串联350Ω 的电流仅约为70mA (24V/FET)。 继电器的24V 输入调节效果如何? MCU 的输出高电压电平是多少? 此应用至少需要一个30V N 沟道 FET。 如果24V 未经过良好调节或瞬变超过30V、则可能需要考虑使用电压更高的 FET。 作为起点、我推荐 CSD17483F4、30V FemtoFET。 这是我们针对此应用的最低成本、最小 FET。 它需要 MCU 提供最低1.8V 的栅极驱动电压。 实现应该非常简单、即将顶部 FET 的漏极连接到继电器线圈、将其源极连接到底部 FET 的漏极。 我建议为每个- 100kΩ 使用一个低值(1 -5Ω)的串联栅极电阻器、并在每个 FET 的栅极到源极之间使用一个更大的(10kΩ FET)下拉电阻器、以确保在栅极保持悬空时将其关闭。 我不确定您会如何执行 FET 自检。 如果您有任何问题、请查看并告诉我。

    此致、

    约翰·华莱士

    TI FET 应用

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    你好,约翰·华莱士,

    感谢您的回复。 我会考虑以上意见。

    此外、

    您能否查看随附的用于每个 FET 自检的文档? 请求您对随附的自检过程进行更新或评论。

    您还可以推荐适用于以下要求的 SW1和 SW2。

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    您好、

    要打开 FET1、必须打开 FET2以将 FET1源极拉至 GND。 如果 FET2关闭、则 FET1的源将悬空、无法打开 FET1。 以下是我的建议:

    • 在您的图中消除 SW2并将 R6直接连接到 VCC
    • 在 SW1断开的情况下、通过打开两个 FET (SW2和 SW3闭合)来测试 FET1和 FET2、并测量继电器线圈(24V)上的压降。
    • 在 SW1关闭、FET1关闭 (SW2打开)且 FET2打开(SW3关闭)的情况下测试 FET2、测量流经 VCC (SW1/R6)的电流。 测量继电器线圈(0V)上的压降。 如果 FET1被短路、则继电器线圈上的压降将为24V。

    我创建了一个简单的 TINA-TI 仿真、并附上了该仿真附件供您尝试。 我只是使用开关来控制在每个栅极上施加的电压、并假定 VCC = 1.8V。 您可以通过单击开关来更改它们的状态。 我还添加了 SW4和 SW5、以便您短接一个或两个 FET、因为这是功率 MOSFET 的典型故障模式。 运行直流分析以计算节点电压、并使用探头查看电路中任何节点的电压。 开关当前配置为使两个 FET 都导通。

    您可以通过以下链接下载并安装 TINA-TI:

    https://www.ti.com/tool/TINA-TI?keyMatch=TINA

    如果您有任何问题、请告诉我。

    谢谢。

    约翰

    e2e.ti.com/.../Relay.TSC

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    您好、

    跟进以查看您的问题是否已解决。 请告诉我。

    谢谢。

    约翰

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    您好、

    由于我没有收到您的回复、我假设您的问题已经得到解决、将关闭此主题。

    谢谢。

    约翰

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    您好、John Wallace1:

    很抱歉这么晚才回复。
    感谢您的转发。 TSC 设计。
    我在 TINA 中测试了上述电路、并测试了不同的故障条件。

    我想在不同的 FET 短路情况下监测 VM 引脚的电压。
    当底部 FET 短路时- VM 引脚将为0V
    当顶部 FET 短路时、VM 引脚的电压为24V
    如果两个 FET 都没有短路、VM 引脚将大约为7.2V。

    VM 引脚将在 MCU 中使用 ADC 引脚进行监控、您能建议一种方法来限制 MCU 引脚上 VM 引脚的电压吗?
    通过使用分压器/齐纳二极管来防止 MCU 引脚上的过压损坏。

    谢谢。
    蒂拉克

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    您好、Tilak:

    我认为电阻分压器应足以保护 MCU 上的 ADC 引脚。 当然、您也可以添加齐纳二极管来钳制电压。

    此致、

    约翰

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    您好、Tilak:

    跟进以查看您的问题是否已解决。 请告诉我。

    谢谢。

    约翰

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    您好、Tilak:

    由于我没有收到您的回复、我假设您的问题已经得到解决、将关闭此主题。

    谢谢。

    约翰