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具有可调温度限制和可编程滞后电压的低成本散热保护电路

来源:华强电子网 作者:华仔 浏览:151

标签:

摘要: 散热保护在许多电源系统中都非常重要。图 1显示了一个低成本的散热保护电路。其中LTC1998是一个用于电池监控的6引脚SOT-23封装比较器,在该电路中被用作散热保护。这个散热保护电路可提供非常有用的功能,利如可调跳变温度、可编程滞后电压和远端温度感测。该电路采用一个负温度系数(NTC)热敏电阻RT来检测电路板温度。在正常情况下,LTC1998引脚1的电压(Vbatt)高于2.5V,因此LTC19

散热保护在许多电源系统中都非常重要。图 1显示了一个低成本的散热保护电路。其中LTC1998是一个用于电池监控的6引脚SOT-23封装比较器,在该电路中被用作散热保护。这个散热保护电路可提供非常有用的功能,利如可调跳变温度、可编程滞后电压和远端温度感测。

该电路采用一个负温度系数(NTC)热敏电阻RT来检测电路板温度。在正常情况下,LTC1998引脚1的电压(Vbatt)高于2.5V,因此LTC1998引脚6的电压(Vbattlo)为逻辑高电平。

当检测点温度升高时,LTC1998引脚1的电压(Vbatt)会因为RT阻抗而下降。如果Vbatt降至低于2.5V,那么LTC1998的内部比较器就会发生跳变,并且Vbattlo(引脚6)变成逻辑低电平。引脚6可以连接到相关电源的运行/软启动(使能/关断)控制端。因此,如果温度升高到预先设定的跳变点,就可以关断电源以防出现过热。

图1:具有可调温度门限、可编程滞后电压和远端温度感测特性的散热保护路。 src="//img.hqew.com/File/Images/0-9999/0/Tech2017/nophoto.gif" width=600 height=297></TD></TR><TR><TD class=maintext>图1:具有可调温度门限、可编程滞后电压和远端温度感测特性的散热保护电路。</TD></TR></TBODY></TABLE><P></P><P>跳变温度门限可以用以下等式设定: </P><P>Vbatt=Vz×RT<SUB>(trip)</SUB>/[R1+RT<SUB>(trip)</SUB>]=2.5V (1) </P><P>选定NTC 热敏电阻和温度跳变门限以后,达到跳变点温度时的RT<SUB>(trip)value</SUB>可以由电阻-温度曲线或热敏电阻制造商提供的数据表中的公式来确定。如果已知V<SUB>z</SUB>(齐纳二极管上的电压),那么R1的阻值就能用等式(1)计算出来。</P><P>加入可编程滞后电压是为了防止引脚6(Battlo)在跳变点上产生振荡。当发生温度跳变和电源关断以后,电路板温度开始下降。NTC热敏电阻阻抗增加,LTC1998引脚1(Vbatt)上的电压也随之升高。当Vbatt升至超过2.5V的某一预定值之后,LTC1998的内部比较器再次发生跳变。此时,引脚6(battlo、RUN/SS)变为逻辑高电平,并且电源可以恢复正常工作。</P><P>滞后电压可以通过引脚4(V<SUB>H.A</SUB>)上的电压设定: </P><P>V<SUB>HYST</SUB>=V<SUB>H.A</SUB>/2=Vz×R3/(R2+R3)/2 (2) </P><P>选择好重启电源的温度值,滞后电压可以根据电阻-温度曲线或热敏电阻数据表中的公式来确定。然后就可以通过等式(2)选定R2和R3的值。</P><P>与片上温度感测模式不同,这个散热保护电路利用NTC热敏电阻来检测温度,因此有可能感测到远端的温度。一个纤巧的热敏电阻可以放置在远离LTC1998电路的位置,并对电路板上任何兴趣点的温度进行监视。</P><P>建议将电路的输入电压V<SUB>z</SUB>电压设定在大约2.7V至5.5V之间。例如,如果系统中有一个3.3V的电压电源,那么V<SUB>z</SUB>就可以直接连接到这个3.3V的电源上,这时将不需要R<SUB>z</SUB>和齐纳二极管。</P><P>如果系统中没有提供合适的偏置电源,那么就需要利用R<SUB>z</SUB>和齐纳二极管将保护电路连接到电源输入端。根据输入电压范围选择R<SUB>z</SUB>和齐纳二极管。</P><P>图1中的电路采用了Murata公司生产的0603规格100K NTC热敏电阻(NCP18WF104J03RB)。R<SUB>z</SUB>和齐纳二极管器件在大约3V至40V的输入电压范围内工作良好。</P><P>当V<SUB>IN</SUB>为24V时,V<SUB>z</SUB>约为3.3V,滞后电压为150mV。引脚1的跳变电压为2.5V,这是通过LTC1998的内部参考电压设定的。温度跳变门限大约在90oC,并有10oC的滞后(在这个温度范围内热敏电阻的温度系数大约为-0.3KΩ/oC)。也就是说,受控电源在温度高于90oC时将会关断,而在温度低于80oC时将恢复工作。 </P>            </div>
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