ఓవర్ వోల్టేజ్, ఓవర్ కరెంట్, ట్రాన్సియెంట్ వోల్టేజ్ & రివర్స్ ధ్రువణత రక్షణ సర్క్యూట్ rt1720 హాట్ స్వాప్ కంట్రోలర్‌ను తప్పు టైమర్‌తో ఉపయోగించి

ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లో తరచుగా, ఓవర్ వోల్టేజ్, ఓవర్‌కరెంట్, ట్రాన్సియెంట్ వోల్టేజ్ మరియు రివర్స్ ధ్రువణత నుండి సర్క్యూట్‌ను రక్షించడానికి ప్రత్యేక రక్షణ యూనిట్‌ను ఉపయోగించడం ఖచ్చితంగా అవసరం. కాబట్టి, ఈ సర్జెస్ నుండి సర్క్యూట్‌ను రక్షించడానికి, రిచ్‌టెక్ సెమీకండక్టర్ RT1720A IC ని ప్రవేశపెట్టింది, ఇది అవసరాలను తీర్చడానికి రూపొందించబడిన అతి సరళీకృత రక్షణ IC. తక్కువ-ధర చిన్న పరిమాణం మరియు చాలా తక్కువ భాగం అవసరాలు ఈ సర్క్యూట్‌ను అనేక విభిన్న ఆచరణాత్మక మరియు ఎంబెడెడ్ అనువర్తనాల కోసం ఉపయోగించుకునేలా చేస్తాయి.

కాబట్టి, ఈ వ్యాసంలో, నేను ఈ రక్షణ సర్క్యూట్‌ను రూపొందించడానికి, లెక్కించడానికి మరియు పరీక్షించబోతున్నాను మరియు చివరికి, సర్క్యూట్ యొక్క పనిని చూపించే వివరణాత్మక వీడియో ఉంటుంది, కాబట్టి ప్రారంభిద్దాం. అలాగే, మా మునుపటి రక్షణ సర్క్యూట్లను తనిఖీ చేయండి.

IC RT1720

ఇది అమలును సరళీకృతం చేయడానికి రూపొందించిన తక్కువ-ధర రక్షణ IC. IC గురించి ఒక సరదా వాస్తవం ఏమిటంటే, ఈ IC యొక్క పరిమాణం కేవలం 4.8 x 2.9 x 0.75 mm మాత్రమే. కాబట్టి, చిత్రం ద్వారా మోసపోకండి, ఈ ఐసి చాలా చిన్నది, మరియు పిన్ పిచ్ కేవలం 0.5 మిమీ మాత్రమే.

IC RT1720 ఫీచర్స్:

• విస్తృత ఇన్పుట్ ఆపరేషన్ పరిధి: 5V నుండి 80V వరకు
• ప్రతికూల ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ రేటింగ్ −60V
• సర్దుబాటు అవుట్పుట్ క్లాంప్ వోల్టేజ్
• సర్దుబాటు చేయగల ఓవర్-కరెంట్ ప్రొటెక్షన్
• తప్పు రక్షణ కోసం ప్రోగ్రామబుల్ టైమర్
• తక్కువ షట్డౌన్ కరెంట్
• అంతర్గత ఛార్జ్ పంప్ N-MOSFET డ్రైవ్
• ఓవర్ వోల్టేజ్ కోసం ఫాస్ట్ 80 ఎంఏ మోస్ఫెట్ షట్-ఆఫ్
• తప్పు అవుట్పుట్ సూచిక

లక్షణాల జాబితా మరియు పరిమాణం పారామితులు డేటాషీట్ నుండి తీసుకోబడ్డాయి.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

ఇంతకు ముందు చెప్పినట్లుగా ఈ సర్క్యూట్ వీటిని ఉపయోగించవచ్చు:

1. తాత్కాలిక వోల్టేజ్ ఉప్పెన అణచివేత
2. ఓవర్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్
3. ఓవర్ కరెంట్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్
4. సర్జ్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్
5. రివర్స్ ధ్రువణత రక్షణ సర్క్యూట్

అలాగే, మా మునుపటి రక్షణ సర్క్యూట్లను తనిఖీ చేయండి:

• NTC థర్మిస్టర్ ఉపయోగించి ప్రస్తుత పరిమితిని ప్రవేశపెట్టండి
• ఓవర్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్
• షార్ట్-సర్క్యూట్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్
• రివర్స్ ధ్రువణత రక్షణ సర్క్యూట్
• ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్

భాగాలు అవసరం

Sl.No.	భాగాలు	టైప్ చేయండి	పరిమాణం
1	RT1720	ఐ.సి.	1
2	MMBT3904	ట్రాన్సిస్టర్	1
3	1000 పిఎఫ్	కెపాసిటర్	1
4	1N4148 (BAT20J)	డయోడ్	1
5	470 యుఎఫ్, 25 వి	కెపాసిటర్	1
6	1 యుఎఫ్, 16 వి	కెపాసిటర్	1
7	100 కె, 1%	రెసిస్టర్	4
8	25 మీ	రెసిస్టర్	1
9	IRF540	మోస్ఫెట్	2
10	విద్యుత్ శక్తి అందించు విభాగము	30 వి, డిసి	1
11	కనెక్టర్ 5 మి.మీ.	సాధారణ	2
10	క్లాడ్‌బోర్డ్	సాధారణ	1

ఈ రక్షణ సర్క్యూట్ ఎలా పనిచేస్తుంది?

పై స్కీమాటిక్ ను మీరు నిశితంగా పరిశీలిస్తే, ఇన్పుట్ కోసం రెండు టెర్మినల్స్ మరియు అవుట్పుట్ కోసం మరొకటి ఉన్నాయని మీరు చూడవచ్చు. ఇన్పుట్ టెర్మినల్ ద్వారా ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ ఇవ్వబడుతుంది.

100 కిలో పుల్ అప్ నిరోధకం R8 SHDN పిన్ అధిక లాగుతుంది. కాబట్టి, ఈ పిన్ను అధికంగా చేయడం ద్వారా ఐసిని అనుమతిస్తుంది.

25mR నిరోధకం R7 ఈ IC యొక్క ప్రస్తుత పరిమితిని విధిస్తుంది. ప్రస్తుత సెన్స్ రెసిస్టర్ కోసం నేను 25mR విలువను ఎలా పొందానో మీరు తెలుసుకోవాలనుకుంటే, మీరు దానిని ఈ వ్యాసం యొక్క గణన విభాగంలో కనుగొనవచ్చు.

ట్రాన్సిస్టర్ టి 1, డయోడ్ డి 2, రెసిస్టర్ ఆర్ 6 మరియు మోస్ఫెట్ క్యూ 2 అన్నీ కలిసి రివర్స్ ధ్రువణత రక్షణ సర్క్యూట్‌ను ఏర్పరుస్తాయి. సాధారణంగా, సర్క్యూట్ యొక్క VIN పిన్‌కు వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు, వోల్టేజ్ మొదట SHDN పిన్ను హై లాగి, VCC పిన్ ద్వారా IC కి శక్తినిస్తుంది, అప్పుడు అది ప్రస్తుత సెన్స్ రెసిస్టర్ R6 ద్వారా ప్రవహిస్తుంది, ఇప్పుడు డయోడ్ D2 ఫార్వర్డ్-బయాస్ స్థితిలో ఉంది, ఇది ట్రాన్సిస్టర్ T1 ఆన్ మరియు ప్రస్తుత ట్రాన్సిస్టర్ ద్వారా ప్రవహిస్తుంది, ఇది MOSFET Q2 ను చేస్తుంది, దీనిపై Q1 ను కూడా చేస్తుంది మరియు ఇప్పుడు ప్రస్తుతము MOSFET ద్వారా లోడ్‌లోకి ప్రవహిస్తుంది.

ఇప్పుడు VIN టెర్మినల్‌కు రివర్స్ వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు డయోడ్ D2 రివర్స్ బయాస్ స్థితిలో ఉంది మరియు ఇప్పుడు MOSFET ద్వారా ప్రవహించదు. రెసిస్టర్ R3 మరియు R4 వోల్టేజ్ డివైడర్‌ను ఏర్పరుస్తాయి, ఇది అధిక వోల్టేజ్ రక్షణను ప్రారంభించే అభిప్రాయంగా పనిచేస్తుంది. నేను రెసిస్టర్ విలువలను ఎలా లెక్కించానో తెలుసుకోవాలంటే, మీరు దానిని ఈ వ్యాసం యొక్క గణన విభాగంలో కనుగొనవచ్చు.

MOSFET Q1 మరియు Q2 బాహ్య N-MOSFET లోడ్ స్విచ్‌ను ఏర్పరుస్తాయి. బాహ్య ఫీడ్‌బ్యాక్ రెసిస్టర్ చేత సెట్ చేయబడిన వోల్టేజ్ పైన వోల్టేజ్ పెరిగితే, RT1720 IC లైన్ బాహ్య లోడ్ స్విచ్ MOSFET లను ఉపయోగించి నియంత్రిస్తుంది, సర్దుబాటు చేయగల తప్పు టైమర్ ప్రయాణించి, వేడెక్కడం నివారించడానికి MOSFET ని ఆపివేసే వరకు.

లోడ్ ప్రస్తుత సెట్-పాయింట్ (SNS మరియు VCC ల మధ్య అనుసంధానించబడిన బాహ్య సెన్స్ రెసిస్టర్ ద్వారా సెట్ చేయబడినది) కంటే ఎక్కువ డ్రా అయినప్పుడు, అవుట్పుట్ కరెంట్‌ను పరిమితం చేయడానికి లోడ్ స్విచ్ MOSFET ను ప్రస్తుత వనరుగా IC నియంత్రిస్తుంది, తప్పు టైమర్ ప్రయాణించి ఆపివేసే వరకు MOSFET. అలాగే, FLT అవుట్పుట్ తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది తప్పును సూచిస్తుంది. VTMR 1.4V కి చేరుకునే వరకు లోడ్ స్విచ్ MOSFET కొనసాగుతుంది, MOSFET ఆపివేయబడటానికి ముందే ఏదైనా సిస్టమ్ హౌస్ కీపింగ్ జరగడానికి సమయం ఇస్తుంది.

లోడ్ స్విచ్ పూర్తిగా ఆన్ అయినప్పుడు RT1720 ఓపెన్-డ్రెయిన్ PGOOD అవుట్పుట్ పెరుగుతుంది మరియు MOSFET యొక్క మూలం దాని కాలువ వోల్టేజ్‌కు చేరుకుంటుంది. ఈ అవుట్పుట్ సిగ్నల్ దిగువ పరికరాలను ప్రారంభించడానికి లేదా ఇప్పుడు సాధారణ ఆపరేషన్ ప్రారంభమయ్యే వ్యవస్థను సిగ్నల్ చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

IC యొక్క SHDN ఇన్పుట్ అన్ని విధులను నిలిపివేస్తుంది మరియు VCC క్విసెంట్ కరెంట్‌ను 7μA కి తగ్గిస్తుంది.

గమనిక: డేటాషీట్ నుండి అంతర్గత కార్యాచరణ మరియు స్కీమాటిక్ గురించి వివరాలు తీసుకోబడ్డాయి .

గమనిక: ఈ ఐసి రివర్స్ సప్లై వోల్టేజ్లను భూమికి 60V వరకు దెబ్బతినకుండా తట్టుకోగలదు

సర్క్యూట్ నిర్మాణం

ప్రదర్శన కోసం, ఈ ఓవర్ వోల్టేజ్ మరియు ఓవర్ కరెంట్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్ స్కీమాటిక్ సహాయంతో చేతితో తయారు చేసిన పిసిబిలో నిర్మించబడింది; ఈ ట్యుటోరియల్‌లో ఉపయోగించిన చాలా భాగాలు ఉపరితల మౌంటెడ్ భాగాలు కాబట్టి, టంకం వేయడానికి మరియు అన్నింటినీ కలిపి ఉంచడానికి పిసిబి తప్పనిసరి.

గమనిక! పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్, ఇండక్టెన్స్ మరియు నిరోధకతను తగ్గించడానికి అన్ని భాగాలు సాధ్యమైనంత దగ్గరగా ఉంచబడ్డాయి

లెక్కలు

ఈ ఐసి యొక్క డేటాషీట్ ఈ ఐసికి ఫాల్ట్ టైమర్, ఓవర్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ మరియు ఓవర్ కరెంట్ ప్రొటెక్షన్ లెక్కించడానికి అవసరమైన అన్ని వివరాలను ఇస్తుంది.

తప్పు టైమర్ కెపాసిటర్ లెక్కింపు

సుదీర్ఘ లోపం సంభవించినప్పుడు, గేట్ పదేపదే ఆన్ మరియు ఆఫ్ అవుతుంది. ఆన్ మరియు ఆఫ్ టైమింగ్‌లు (tGATE_ON మరియు tGATE_OFF) TMR ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గ ప్రవాహాలు (iTMR_UP మరియు iTMR_DOWN) మరియు TMR గొళ్ళెం మరియు అన్‌లాచ్ థ్రెషోల్డ్‌ల మధ్య వోల్టేజ్ వ్యత్యాసం (VTMR_L - VTMR_UL) ద్వారా నియంత్రించబడతాయి:

t _{GATE_ON} = C _TMR * (_{VTMR_L} - _{VTMR_UL}) / (i _{TMR_UP}) tGATE_ON = 4.7uF x (1.40V - 0.5V) / 25uA = 169 MS t _{GATE_OFF =} సి _{TMR *} (V _{TMR_L -} V _{TMR_UL}) / (i _{TMR_DOWN}) tGATE_OFF = 4.7uF x (1.40V - 0.5V) / 3uA = 1.41 S

ప్రస్తుత సెన్స్ రెసిస్టర్ లెక్కింపు

ప్రస్తుత సెన్స్ రెసిస్టర్‌ను ఈ క్రింది ఫార్ములా ద్వారా లెక్కించవచ్చు

Rsns = VSNS / ILIM = 50mV / 2A = 25mR

గమనిక: డేటాషీట్ ఇచ్చిన 50 ఎంవి విలువ

ఓవర్-వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ లెక్కింపు

VOUT_OVP = 1.25V x (1+ R2 / R1) = 1.25 x (1+ 100k / 10k) = 1.25 x (11) = 13.75V

వోల్టేజ్ మరియు ప్రస్తుత రక్షణ సర్క్యూట్ ద్వారా పరీక్షించడం

సర్క్యూట్ పరీక్షించడానికి, కింది సాధనాలు మరియు సెటప్ ఉపయోగించబడుతుంది,

1. 12 వి స్విచ్ మోడ్ విద్యుత్ సరఫరా (SMPS)
2. మెకో 108 బి + మల్టీమీటర్
3. హాంటెక్ 600BE USB PC ఓసిల్లోస్కోప్

సర్క్యూట్ నిర్మించడానికి, 1% మెటల్ ఫిల్మ్ రెసిస్టర్లు ఉపయోగించబడతాయి మరియు కెపాసిటర్ల సహనం పరిగణనలోకి తీసుకోబడదు.

పరీక్ష సమయంలో గది ఉష్ణోగ్రత 22 డిగ్రీల సెల్సియస్.

టెస్ట్ సెటప్

సర్క్యూట్‌ను పరీక్షించడానికి క్రింది సెటప్ ఉపయోగించబడుతుంది

ప్రదర్శన ప్రయోజనం కోసం, సర్క్యూట్ యొక్క ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ను మార్చడానికి నేను బక్ కన్వర్టర్ను ఉపయోగించాను

• 10 ఓంస్ పవర్ రెసిస్టర్లు లోడ్లుగా పనిచేస్తున్నాయి,
• అదనపు భారాన్ని త్వరగా జోడించడానికి స్విచ్ ఉంది. మీరు క్రింద ఇచ్చిన వీడియోలో దీనిని గమనించవచ్చు.
• ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ చూపించే మెకో 108 బి +.
• లోడ్ కరెంట్‌ను చూపించే మెకో 450 బి +.

పై చిత్రంలో మీరు చూడగలిగినట్లుగా నేను ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ పెంచాను మరియు ఐసి కరెంట్‌ను పరిమితం చేయడం ప్రారంభిస్తుంది ఎందుకంటే ఇది ఇప్పుడు తప్పు స్థితిలో ఉంది.

సర్క్యూట్ యొక్క పని సూత్రం మీకు స్పష్టంగా తెలియకపోతే దయచేసి వీడియో చూడండి.

గమనిక: దయచేసి ప్రదర్శన ప్రయోజనాల కోసం నేను తప్పు టైమర్ కోసం విలువను పెంచాను.

అప్లికేషన్స్

ఇది చాలా ఉపయోగకరమైన ఐసి మరియు చాలా అనువర్తనాలకు ఉపయోగించవచ్చు, వాటిలో కొన్ని క్రింద ఇవ్వబడ్డాయి

• ఆటోమోటివ్ / ఏవియోనిక్ సర్జ్ ప్రొటెక్షన్
• హాట్-స్వాప్ / లైవ్ చొప్పించడం
• బ్యాటరీ-పవర్డ్ సిస్టమ్స్ కోసం హై-సైడ్ స్విచ్
• అంతర్గత భద్రతా అనువర్తనాలు
• రివర్స్ ధ్రువణత రక్షణ

మీరు ఈ కథనాన్ని ఇష్టపడ్డారని మరియు క్రొత్తదాన్ని నేర్చుకున్నారని నేను ఆశిస్తున్నాను. చదువుతూ ఉండండి, నేర్చుకోవడం కొనసాగించండి, నిర్మించుకోండి మరియు నేను మిమ్మల్ని తదుపరి ప్రాజెక్ట్‌లో చూస్తాను.