Ochrona obwodów zgodna z normami bezpieczeństwa IEC i UL

Bezpieczniki elektroniczne eFuse 18V/5A

Bezpieczniki elektroniczne eFuse z serii LS1205E mają zakres napięć roboczych od 2,7 do 18V=, prąd znamionowy 5A i są przeznaczone do użytku w dyskach twardych, dyskach SSD i urządzeniach zasilanych przez zasilacz sieciowy, takich jak notebooki i urządzenia sieciowe. Omawiane bezpieczniki elektroniczne eFuse są wyposażone w przełącznik o rezystancji w stanie włączania 25mΩ i posiadają obudowę DFN3×3 z 10 odprowadzeniami. Mają programowany czas łagodnego uruchamiania, programowaną wartość progową natężenia prądu do 5A, zabezpieczenie przeciwzwarciowe, blokadę pracy przy zbyt niskim napięciu (UVLO) i redukcyjne zabezpieczenie przed nadmierną temperaturą (OTP). Dostępne są dwa modele:

Bezpiecznik elektroniczny eFuse LS1205EV posiadający trzy możliwe do wybrania zakresy napięć wejściowych. Wybrany zakres napięć wejściowych decyduje o wartościach progowych napięcia na zacisku wyjściowym i blokady pracy przy zbyt niskim napięciu (UVLO).

Układ scalony bezpiecznika elektronicznego eFuse LS1205EF jest wyposażony we wskaźnik usterki otwartego drenu, który sygnalizuje występowanie usterek polegających na zwarciu i wyłączeniu termicznym blokady pracy przy zbyt niskim napięciu (UVLO) i zabezpieczenia nadnapięciowego (OVP).

Bezpiecznik elektroniczny eFuse 28V z funkcją blokady prądu wstecznego (RCB) oraz szybkiej zamiany ról (FRS)

Projektanci notebooków, tabletów, stacji dokujących i urządzeń sieciowych, które wymagają funkcji Thunderbolt lub USB Type-C PD (Power Delivery) z blokadą prądu wstecznego (RCB) i szybkiej zamiany ról (FRS) mogą sięgnąć po bezpiecznik elektroniczny eFuse LS2406ERQ23 28V, 6A z zabezpieczeniem nadprądowym (OCP), zabezpieczeniem nadnapięciowym (OVP), zabezpieczeniem przeciwzwarciowym, funkcją płynnego uruchamiania oraz zabezpieczeniem przed nadmierną temperaturą (OTP) (ilustracja 7). Wyłącznik zasilania ma rezystancję w stanie włączenia 24mΩ, co minimalizuje straty mocy podczas normalnej pracy. Funkcje zabezpieczenia nadprądowego (OCP), zabezpieczenia nadnapięciowego (OVP) i płynnego uruchamiania są programowalne, a funkcja zabezpieczenia przed nadmierną temperaturą (OTP) zapewnia automatyczne przywracanie stanu sprzed usterki po ostygnięciu urządzenia. Omawiany bezpiecznik elektroniczny eFuse posiada włączoną na stałe funkcję blokady prądu wstecznego (RCB) niezależnie od stanu logiki sygnału aktywacji (EN). Funkcja szybkiej zamiany ról (FRS) oraz zintegrowane funkcje rozładowania wejścia i wyjścia spełniają specyfikacje USB PD (Power Delivery).

Bezpiecznik elektroniczny eFuse LS2406ERQ23 jest dostarczany w niskoprofilowej obudowie QFN o wymiarach 2,5mm x 3,2mm z 16 odprowadzeniami i jest zgodny z normą UL/CSA 62368-1.

Ilustracja 7: Typowe zastosowanie bezpiecznika elektronicznego eFuse LS2406ERQ23 z funkcją blokady prądu wstecznego (RCB) i funkcją szybkiej zamiany ról (FRS) do zastosowań USB Type-C PD (Power Delivery). (Źródło ilustracji: Littelfuse)

Wskazówki dotyczące układu płytki drukowanej

Poniżej przedstawiono kilka ogólnych aspektów dotyczących układu płytki, które pomogą zapewnić skuteczne wdrożenie urządzeń z serii LS1205E, a także LS0505EVD22 i LS0504EVT233:

• Pomiędzy zaciskiem wejściowym (IN) a uziemieniem (GND) oraz między zaciskiem wyjściowym (OUT) a uziemieniem (GND) należy umieścić ceramiczny kondensator odsprzęgający o pojemności co najmniej 0,1µF. Gdy indukcyjność ścieżki zasilania wejściowego jest pomijalna, na przykład w zastosowaniach z możliwością podłączania podczas pracy, ten kondensator może nie być konieczny.
• Kondensatory odsprzęgające powinny być umieszczone jak najbliżej zacisków wejściowego (IN), wyjściowego (OUT) i uziemienia (GND), a obszar pętli tworzony przez połączenia musi być zminimalizowany.
• Wymiary ścieżek o wysokim amperażu powinny zapewniać obsługę prądów o natężeniu co najmniej dwukrotnie przekraczającym maksymalne przewidywane natężenie oraz powinny być możliwie najkrótsze.
• Zacisk uziemienia (GND) bezpiecznika elektronicznego eFuse musi być podłączony bezpośrednio do płaszczyzny uziemienia na płytce drukowanej. Płaszczyzna uziemienia płytki drukowanej powinna być wykonana w formie wyspy lub płaszczyzny miedzianej.

Dotyczy tylko serii LS1205E: wszystkie komponenty pomocnicze, takie jak rezystor RILIM, kondensator SS (CSS) i rezystory dla wtyku EN należy umieścić możliwie najbliżej odpowiedniego wtyku połączeniowego a do podłączenia drugiej strony komponentu do uziemienia (GND) należy użyć możliwie najkrótszej ścieżki. Ścieżki powinny być rozlokowane w taki sposób, aby zapobiec sprzęganiu z jakimikolwiek sygnałami łączeniowymi na płytce drukowanej, a ścieżki dla komponentów RILIM i CSS powinny być jak najkrótsze, aby zminimalizować zjawisko pasożytnictwa na wartość graniczną natężenia prądu i synchronizację czasową płynnego uruchamiania.

W przypadku bezpiecznika elektronicznego eFuse LS2406ERQ23 rozmieszczenie komponentów funkcji szybkiej zamiany ról (FRS) oraz funkcji ochrony przeciwzwarciowej dla kabla USB Type-C należy sprawdzić w arkuszu danych.

Podsumowanie

W celu ochrony zarówno użytkowników, jak i urządzeń oraz w celu spełnienia wymogów stosownych norm projektanci mogą sięgnąć po zintegrowane regulatory w postaci bezpieczników elektronicznych eFuse, które zawierają różne funkcje, w tym zabezpieczenie nadnapięciowe (OVP), zabezpieczenie nadprądowe (OCP), blokadę pracy przy zbyt niskim napięciu (UVLO), zabezpieczenie przed nadmierną temperaturą (OTP) oraz blokadę prądu wstecznego (RCB). Dzięki programowalnym wartościom progowym ochrony i możliwości resetowania bezpieczniki elektroniczne eFuse zapewniają elastyczność konstrukcji, a także posiadają przełączniki o niskiej rezystancji w stanie włączenia, które zwiększają sprawność i zapewniają płynne uruchamianie, ograniczając do minimum początkowy prąd rozruchowy. Niektóre modele są wyposażone w certyfikowaną funkcję szybkiej zamiany ról (FRS) oraz blokadę prądu wstecznego (RCB) do użytku z zasilaczami sieciowymi USB Type-C.

Rekomendowane artykuły

1. Projektowanie obwodów ochronnych zgodnie z nową normą IEC 62368-1 dla urządzeń AV/ICT

Autor: Jeff Shepard

Źródło: Zapewnianie kompaktowej, elastycznej i dokładnej ochrony obwodów, spełniającej normy bezpieczeństwa IEC i UL

Kontakt w Polsce: Arkadiusz Rataj

Sales Manager Central Eastern Europe & Turkey

Digi-Key Electronics Germany

0048 696 307 330

arkadiusz.rataj@digikey.com

poland.support@digikey.pl

Zapraszamy na jednodniowe targi elektroniki we Wrocławiu! Zapisz się