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ZHCU889 April 2022 TPSI3050 , TPSI3050-Q1 , TPSI3052 , TPSI3052-Q1

2.3.1.2 可调延迟过流保护

在某些情况下，让过电流持续一段时间可能更为可取。这方面的一个例子是高容性电路，在这种电路中，允许临时浪涌电流对电容器充电。AMC23C14 具有一个可调节的阈值，该阈值是通过一个 100 uA 的电流源和一个基准电阻器确定的。Equation7 和Equation8 展示了如何计算基准电阻 (R_REF)。该范围允许 2A 至 5A 之间的浪涌电流持续 100 ms。本参考设计选择了 1.2 kΩ 的典型电阻。

Equation7.

V_{T R I P} = I_{M A X} \times R_{S E N S E} = 2 A) \times 60 m Ω = 120 m V

Equation8.

R_{R E F} = \frac{V_{T R I P} - V_{H Y S}}{I_{R E F}} = \frac{120 m V - 4 m V}{100 μ A} = 1.16 k Ω

图 2-4 中的放电路径 1 显示，当系统在正常条件下（电流负载小于 2A）运行时，OUT1 为高阻态，C22 充电至 5V (VDD2)。当电流大于 2A 时，OUT1 为低阻态，C22 开始通过 R17 放电。在达到 SN74HCS09 的最大开关阈值 (2.2V) 之前，C22 的放电时间应至少为 100 ms，如Equation9 所示。

Equation9.

t_{d i s c h a r g e} = - R 17 \times C 22 \times \ln (\frac{V C 22}{V_{S O U R C E}}) t_{d i s c h a r g e} = - 560 k Ω \times 220 n F \times \ln (\frac{2.2 V}{5 V}) = 101.15 m s

当负载断开时，电路自动尝试重新连接负载。当电容器两端的电压充电至高于与门的正开关阈值 (V_T+) 时，EN 被置为高电平并连接负载。与门 (SN74HCS09) 旨在确保最小迟滞为 0.4V。根据此迟滞值，以下公式表明在重新连接负载之前至少要经过 38 ms。所选 R14 要能够使 C22 具有较长的充电时间，这样系统便不会立即重新连接负载。

Equation10.

t_{c h a r g e} = - (R 14 + R 17) \times C 22 \times \ln (\frac{V_{S O U R C E} - (V_{I N I T I A L} + V_{H Y S})}{V_{S O U R C E} - V_{I N I T I A L}}) t_{c h a r g e} = - (560 k Ω + 560 k Ω) \times 220 n F \times \ln (\frac{5 V - 2.2 V - 0.4 V}{5 V - 2.2 V}) = 37.98 m s

建议添加 R15 和 C20 来滤除任何高频噪声。高频噪声会干扰隔离比较器的行为。

图 2-4 过流保护