Vishwas Vaidya, Индия
Electronic Design
Интеллектуальные силовые ключи для схем автоэлектроники дороги, не всегда рассчитаны на напряжение 24 В и часто предлагаются в избыточной двух- или четырехканальной конфигурации. Однако, добавив несколько дешевых компонентов, снабдить интеллектом можно и обычный драйвер, наделив его устойчивостью к коротким замыканиям и способностью к самодиагностике.
Для автомобильных приложений требуются «умные» драйверы, способные, коммутировать нагрузки от долей ампера до нескольких ампер. Однако предназначенные для этого микросхемы не только дороги, но зачастую не могут работать при напряжении 24 В. Кроме того, как правило, они предлагаются в избыточной двух- или четырехканальной конфигурации, вынуждая разработчиков платить за неиспользуемые ключи.
 |
|
| Рисунок 1. | Добавив несколько дешевых компонентов к обычному драйверу, можно наделить его устойчивостью к коротким замыканиям и способностью к самодиагностике. |
Показанная на Рисунке 1 простая схема представляет собой обычный «тупой» драйвер, к которому добавлено несколько дешевых компонентов, сделавших его защищенным от коротких замыканий в нагрузке и способным к самодиагностике. Недорогой транзистор Q1 должен выдерживать несколько сотен вольт и пропускать через себя ток в несколько сотен миллиампер. Транзистор включается уровнем «лог. 1», который контроллер должен сформировать на своем выводе. Затем контроллер может изменить конфигурацию вывода, настроив его на прием данных, а транзистор будет удерживаться включенным благодаря току, поступающему в его базу через резистор R2.
Включенный параллельно нагрузке транзистора Q1, светодиод оптрона U1 служит датчиком короткого замыкания. При коротком замыкании протекание тока через светодиод прекращается, фототранзистор закрывается, исчезает базовый ток Q1, и транзистор закрывается. Управляющий контроллер может периодически проверять выход схемы на наличие короткого замыкания, делая это, скажем, раз в несколько секунд.
Меняясь от нескольких сотен милливольт при коротком замыкании нагрузки до 4.7 В в нормальном режиме работы, напряжение в точке A служит однозначным индикатором состояния ключа, которое может быть считано и расшифровано внешним контроллером. Чтобы попытаться восстановить работу схемы после короткого замыкания, контроллер должен переключиться на вывод данных и включить транзистор Q1. Периодичность попыток устанавливается в соответствии с характером конкретного приложения.
В нормальном режиме работы контроллер может закрыть ключ Q1. Для этого вновь потребуется изменить конфигурацию используемого вывода и подать на транзистор уровень «лог. 0».
