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一种负荷阈值可配置的电源保护装置的设计

作者:时间:2012-07-05来源:网络收藏

摘要:介绍了一种基于工业以太网、MC9S12DT128的阈值可的软、硬件方案。该方案采用TI公司的高侧测量电流并联监视器INA168采集电流信息,信号经调理后,与DAC8554输出的电压进行比较,通过比较结果控制电流回路通断。DAC8554输出电压可,过流锁定后可程控接触锁定。且便于操作,可广泛应用于电子产品的测试系统中。
关键词:过流;工业以太网;;自动保护

随着集成电路工艺的不断发展,如今集成电路已从数千门发展到现在的百万门、千万门级的水平,多层电路板、表面安装器件、多芯片模块等组装工艺的应用使得电路组装形式更趋微型化。随着芯片集成度和布线密度的不断提高,电路板上发生短路、短路等互联故障的可能性大大增加。据统计,互联故障已占整个电路板故障的半数以上。因此在电子设备的生产和维护阶段,电路板测试成为了非常重要的环节。
而在测试阶段,为了保证不对产品造成伤害,合理的保护电路就显得尤为关键。而在测试系统中,针对不同供电的板卡,不同功耗的板卡,保护阈值是随着板卡的不同而变化的,这就要求保护电路在阈值配置方面实现智能化。开关保护方法有多种,大多都是过流阈值固定的,或是新型的用于低压差线性稳压器(LDO)的过流保护方法,或是通过脉宽调制(PWM)实现过流保护。文中提出了一种有效的可配置的、可程控解除过流锁定的电源保护方法。

1 背景
在测试工装系统中,对待测板卡(UUT)上电是必要的,随之,加入过流保护装置保护待测对象不被烧毁也是必要的。而在兼容测试多种UUT的系统中,对于不同的待测对象(UUT,unit under test),供电电压不同,输入电流不同,这就对过流保护装置的阈值提出了智能化可配置的要求。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/176764.htm

a.JPG


根据以上要求,我们采用比较的方式设定不同的电压来实现不同的过流阈值,进而控制回路的通断。设计的结构框图如图1所示。

2 信号采集与仪表放大
待测对象供电电压范围在5~48 V,电流采样部分本设计采用了TI公司的,INA168(高侧测量电流并联监视器),此芯片为电流输出,需通过电阻转换为电压信号,INA168的基本电路与内部结构如图2所示。

b.JPG


可见,输出电压与回路电流Is、采样电阻RS及RL有关,具体关系如下:
VD=ISRSRI/5 kΩ
本设计中,RS选用0.18 Ω,1%,最大功耗1 W,YAGEO品牌的封装2512的电阻作为采样电阻(shunt),待测回路电流最大为2 A,但还不足以确定RL的值,还需根据比较电压范围来确定参数VO的范围。


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