集成四路低邊電源開關(guān)實(shí)現(xiàn)一體化解決方案

IPS4260L是集成四路低邊電源開關(guān)，使我們能夠更好地應(yīng)對傾向于避開高邊開關(guān)的市場和設(shè)計(jì)。它可以用于閥門或電機(jī)控制的消費(fèi)或工業(yè)應(yīng)用，以及可編程邏輯控制、PC 外圍設(shè)備或更通用的應(yīng)用。它的獨(dú)特之處在于高速單片架構(gòu)和兩個(gè)診斷引腳以及非耗散過載和每通道熱保護(hù)，從而提供了一個(gè)智能和強(qiáng)大的系統(tǒng)。它的集成設(shè)計(jì)還意味著工程師不必采用分立的解決方案，而是可以從更簡單的一體化設(shè)備中受益。

作為四路開關(guān)，它使用四個(gè)獨(dú)立且受保護(hù)的通道來管理多達(dá)四個(gè)負(fù)載，無論它們是電容性、電阻性還是電感性負(fù)載，而其低側(cè)方面意味著電流通過開關(guān)并在負(fù)載時(shí)流向地面直接連接到電源。歐洲和美洲傾向于優(yōu)先考慮在電源處切換并將負(fù)載連接到地面的高端設(shè)備。后者傾向于提供更安全的開關(guān)操作，因?yàn)殡娫床恢苯舆B接到負(fù)載。另一方面，低端開關(guān)更容易實(shí)現(xiàn)，并且通常允許具有更高 RDS（on） 的組件，這解釋了為什么亞洲制造商長期以來偏愛這種方法以及為什么這些市場經(jīng)常優(yōu)先考慮這些解決方案。

然而，當(dāng)我們決定推出我們的第一個(gè)集成式四路低側(cè)電源開關(guān)時(shí)，我們無疑希望帶來一些新的東西，我們以智能保護(hù)和診斷系統(tǒng)的形式做到了這一點(diǎn)。

一種智能四路低側(cè)電源開關(guān)，可保護(hù)

通常，智能保護(hù)和檢測系統(tǒng)存在于高端開關(guān)上。事實(shí)上，低端分立解決方案很普遍，但它們要求這些額外功能使用外部組件。因此，我們決定整合這些功能，以實(shí)現(xiàn)更全面的設(shè)備。智能保護(hù)是指保護(hù)設(shè)備和安裝它的模塊免受故障負(fù)載或特定故障的影響。例如，我們通過在結(jié)溫超過特定閾值時(shí)選擇性地關(guān)閉通道來保護(hù) IPS4260L 免受溫度過高的影響，即使在短路的情況下也是如此。

用戶還可以配置低耗散短路保護(hù)。實(shí)際上，外部電阻器設(shè)置過流閾值以及內(nèi)部計(jì)數(shù)器以用于下一次重啟。同樣，我們嵌入了一個(gè)欠壓鎖定，如果電源太不穩(wěn)定并下降到特定水平，它會(huì)關(guān)閉設(shè)備。此外，添加一個(gè)非常便宜的瞬態(tài)電壓抑制二極管，系統(tǒng)可以在所有輸出通道之間共享，大大提高了開關(guān)對感性負(fù)載的退磁能力，同時(shí)提高了浪涌脈沖的魯棒性。最后，我們還提供接地和 VCC 斷開保護(hù)，以防止嚴(yán)重故障。

一種可診斷的智能四路低側(cè)電源開關(guān)

我們還集成了一個(gè)智能診斷架構(gòu)，當(dāng)其中一個(gè)內(nèi)置保護(hù)生效時(shí)，該架構(gòu)使用兩個(gè)開漏信號(hào)向微控制器 （MCU） 發(fā)出警報(bào)。讓我們以過載為例，它會(huì)導(dǎo)致過熱，從而啟用一個(gè)或多個(gè)通道的過溫保護(hù)。在這種情況下，設(shè)備首先通過激活智能內(nèi)置保護(hù)措施來保護(hù)自己。然后它將使用 FLT 和 INx 信號(hào)將事件報(bào)告給 MCU。另一個(gè)例子是開路負(fù)載檢測功能。如果負(fù)載因斷線而與 LOADx 引腳斷開連接，則 OL 引腳會(huì)向 MCU 發(fā)送信號(hào)。

因此，開發(fā)人員可以創(chuàng)建復(fù)雜的算法來響應(yīng)各種情況并編程替代行為以保護(hù)設(shè)計(jì)并更好地應(yīng)對意外事件。例如，如果我們回到低耗散短路保護(hù)機(jī)制，我們會(huì)看到流過 IPS4260L 功率級(jí)的電流不超過配置的時(shí)隙，并且根據(jù)外部設(shè)置的閾值進(jìn)行限制。電阻器。一個(gè)標(biāo)志會(huì)提醒 MCU，功率級(jí)僅在可配置的延遲過去后重新啟動(dòng)，并且系統(tǒng)在較低的平均溫度下工作，確定問題是否仍然存在。因此，獲得多個(gè)標(biāo)志的 MCU 可以反過來采取更復(fù)雜的操作來響應(yīng)此問題。

一種符合 IEC-61131-2 標(biāo)準(zhǔn)且電阻很小的硅

IPS4260L 是一個(gè)單片開關(guān)，這意味著它的所有功能都在硅片上，這反過來意味著與我們采用更簡單的方法相比，芯片的尺寸更大。但是，我們選擇了這種方法，因?yàn)槲覀冎牢覀兊闹圃旃に囀刮覀兡軌蛑圃斐隹煽壳要?dú)特的組件。事實(shí)上，它的性能是此類架構(gòu)中最好的，因?yàn)槲覀兊牡湫?RDS（on） 僅為 0.26 Ω，這意味著開關(guān)本身的功率損耗最小，從而對整體效率做出積極貢獻(xiàn)產(chǎn)品。事實(shí)上，分立的低邊開關(guān)更為常見，因?yàn)閯?chuàng)建一體化解決方案要復(fù)雜得多。但是，我們能夠提供出色的性能和令人印象深刻的功能集來改變行業(yè)。

該設(shè)備的質(zhì)量和穩(wěn)健性還體現(xiàn)在它的一些基本特性上，例如其從 8 V 到 50 V 的廣泛工作電壓范圍。由于該部件主要用于 24 V 應(yīng)用，因此工程師知道該組件有足夠的余量來承受顯著的電壓尖峰或嚴(yán)重的電壓降。事實(shí)上，我們設(shè)計(jì)并測試了我們的新部件號(hào)以滿足可編程控制器的 IEC-61131-2 標(biāo)準(zhǔn)。使用來自不同制造商的多個(gè)外部組件的團(tuán)隊(duì)必須經(jīng)過更復(fù)雜的測試過程，以確保他們選擇的所有組件都滿足這些要求。因此，喜歡我們開關(guān)的工程師已經(jīng)知道 IPS4260L 已準(zhǔn)備好應(yīng)對嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境并且他們也將更容易通過行業(yè)嚴(yán)格的認(rèn)證。

評估板和 GUI 作為進(jìn)入 IPS4260L 的第一步

想要開始試驗(yàn) IPS4260L 的團(tuán)隊(duì)可以獲得STEVAL-IFP029V1，這是一個(gè)評估板，可讓您監(jiān)控開關(guān)的通道、其性能和安全功能。這將使他們能夠?qū)刂寡舆t時(shí)間進(jìn)行編程，如果事件觸發(fā)了熱保護(hù)或短路保護(hù)，板上的 LED 將提醒用戶。此外，我們還提供STSW-IPF029GUI，這是一個(gè)圖形用戶界面，提供了在穩(wěn)態(tài)或 PWM 下驅(qū)動(dòng) STEVAL-IFP029V1 的選項(xiàng)，同時(shí)還提供圖形選項(xiàng)來配置定時(shí)器，該定時(shí)器將定義系統(tǒng)檢查設(shè)備狀態(tài)的頻率。

審核編輯：郭婷