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MAX4172 |
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用MAX4172構建32V的電路斷路器
另一方面，高壓側檢測器直接與電源相連，能夠檢測到任何下游的故障并觸發(fā)適當的糾正措施。以前，構成這種檢測器需要一個精密運算放大器、高電壓的電源(以適應運放有限的共模范圍)和大量的精密電阻�，F(xiàn)在，只需使用MAX4172這種單片IC，就可在高達32V的共模電壓下檢測高壓側電流。微型μMAX封裝的MAX4172提供一路以地為參照的電流源，輸出電流與需檢測的高壓側電流成比例。這個輸出電流在數值上等于外部檢測電阻兩端的電壓除以100，可讓其流過一個負載電阻，非常簡單地得到電壓輸出。
使用MAX4172與幾個廉價的外部元件相配合可以構成一個低成本的電路斷路器。負載電流由RSENSE檢測，受Q1控制。該設計可接受10V至32V的輸入電壓，并且經過簡單調整后在6.5V的電壓也可工作。剛開始加入VIN和VCC時斷路器處于觸發(fā)態(tài)，按下S1可復位斷路器并接通電源與負載，同時也激活了Q1、Q3和Q4b。Q3為IC1供電，Q4b建立過流門限。
VTHRESH = Vcc - Vbe(Q4b) （1）
由于VCC（典型值為2.7V至5.5V）等于5.0V，Q4b的發(fā)射極電壓Vbe(Q4b)約為0.7V，則VTHRESH典型值為4.3V。正常負載電流門限為1A。RSENSE、RTHRESH、ROUT的大小由系統(tǒng)精度、功耗確定，首先選擇RSENSE=50mΩ，RTHRESH=10.0kΩ。
ROUT = Vcc/ILOAD×RSENSE×Gm （2）
式中觸發(fā)電流ILOAD=1A，RSENSE=50mΩ，IC1的跨導Gm等于0.010A/V，這樣，ROUT=10.0kΩ。施加電源于Q3和Q4b使Q4b導通，后者建立起VTHRESH，Q3激活后為IC1供電。流過RSENSE的負載電流以一個很小的比例鏡像到IC1的輸出，并流過ROUT后提供為一個輸出電壓VOUT。當VOUT增大到VTHRESH+Vbe(Q4a)以上時Q4b關斷，同時也關斷了Q3，造成V+端（IC1引腳8）的電壓下降。當V+達到典型值2.67V時，PG輸出高電平，進而關斷Q1，使斷路器進入觸發(fā)態(tài)。Q2引入的反饋能夠保證在觸發(fā)點干凈地關斷。觸發(fā)狀態(tài)的消耗電流極小，等于VCC負載電流，典型為0.5mA。
按下S1可復位斷路器，若要自動復位，可將S1換為一只晶體管或開漏輸出的比較器，圖中所示設計適用于對觸發(fā)電流絕對精度沒有嚴格要求的低成本應用。該設計的精度取決于VCC、Vbe和流過R4的誤差電流，在觸發(fā)電流為1.0A時的精度大約為±15%。
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