集成电路为高可靠性电源提供增强的保护和改进的安全功能

时间:2022-03-13来源:佚名

高可靠性系统设计包括使用容错设计方法和选择适合的组件,以满足预期环境条件并符合标准要求。

高可靠性电源系统的要求

在理想的世界里,高可靠性系统应该设计为能够避免单点失效,有办法在保持运行 (但也许是在降低的性能水平上) 的情况下隔离故障。高可靠性系统还应该能够抑制故障,避免故障传播给下游或上游电子组件。

内置冗余是一种解决方案,这可以采用并联电路以主动分担负载或者在故障发生之前以备用模式等待。在每一种内置冗余方式中,实现故障检测和管理都需要额外的电路开销,这提高了总的复杂性和成本。有些系统还建立了不同的并联电路,以增加多样性,避免产生相同故障机制这种风险,某些飞行控制系统就是这么做的。

提高系统复杂性给电源性能造成了更大负担,因此高转换效率和良好的热量管理变得至关重要了,因为结温每上升 10°C,IC 寿命大约减少一半。正如我们将看到的那样,现在新功能丰富的电源 IC 和专用电源管理功能增强了对 IC 本身及其周围系统的保护。

电源稳压器的安全功能

电压稳压器的电流限制越来越准确,形式也越来越复杂,以避免过大的输出电流损坏器件本身或下游组件。内部保护电路也相当常见,包括电池反向保护、电流限制、热量限制和电流反向保护。

LTC7801 DC/DC 开关控制器就是一个改进了工艺技术和安全功能的产品实例。该器件可安全地承受高达 150V 的输入电压,并提供一种保护功能,以在输入电压上升至高于可编程工作范围时,禁止切换。这种功能简化了输入电源瞬态保护电路,减少了组件数并缩减解决方案尺寸。运用针对电压过冲提供保护的过压比较器,也可以很好地保护输出,同时折返电流限制器在过流和短路故障情况下可控制功耗。

图 1:LTC7801 高压降压型 DC/DC 控制器

宽引脚间隔可避免相邻高压和低压引脚之间产生危险的电弧,通过提供这样的封装选择,也增强了物理封装方面的安全性。击穿电压随着气压降低而下降,因此非正常气压的飞机应用可以选择 LTC3895,该器件提供与 LTC7801 相同的功能和性能,但是提供具 0.68mm 双倍引脚间隔的封装选择。另外,还可采用一些具有符合所谓 FMEA (失效模式和影响分析) 标准之引出脚配置的产品,比如容错型 LT3007 线性稳压器,在此类引出脚配置中,如果相邻的引脚短接在一起或某个引脚被浮置,则输出维持在或低于调节电压。

控制多个输入电源

含有一个主电源和一个冗余备份电源同时也许还有一个外部辅助电源的电源系统需要一种仲裁系统,以确定哪个电源有优先权并监视这些电源的状态。此外,还必须保护系统,防止在电源切换时发生交叉传导和反向馈送。诸如 LTC4417 等单芯片 IC 提供一种解决方案,即针对每个输入验证用户定义的电源门限,依此自动选择电源。

另一种方法是由两个同时运行的输入电源分担负载,从而通过减轻每个电源的负担提高可靠性,如果每个电源都经过适当调整,能够支持满负载需求,那么这种方法同时还能在一个电源发生故障时提供保护。过去,可能一直采用简单但效率低的二极管“合路”电路,但这种电路要求每个电源都配备有源控制以平衡负载。图2 显示,现在怎样才能用单个芯片解决方案来实现这种控制。LTC4370 是一款均流控制器,具反向隔离,防止一个电源发生故障导致整个电源系统宕机。

图 2:LTC4370 双冗余电源均分

瞬态和电路保护

相关阅读

桥梁景观照明设计原理与要点

桥梁景观照明 设计原理 桥梁照明 基于满足景观同时兼顾航行安全的前提,根据景观照明美学原理,遵循如下设计原则: 1、结合桥梁美学以及景观照明的基本原则突出大桥结构特征。...
2022-07-15

LED景观照明工程施工准备工作

1 )技术准备 工程项目已准备开工,则应立刻组织人员进场就位,组建工程项目部,开展施工管理工作。进场后即进行放线定位工作,为尽早开展施工做好准备。及时进行现场临时设施...
2022-07-15

楼宇亮化设计对于城市建设的深远影响

随着经济技术的飞速发展,现在的城市俨然都已经成为了“不夜城”,到了晚上,各种高楼大厦都需要灯光来衬托,这就催生了一种设计的诞生:楼宇亮化设计 。楼宇亮化设计对于一个...
2022-07-15

亮化工程施工流程都有哪些?

亮化工程施工 就像一台精巧的机器运行,有科学的流程和严格的程序,缺少一步就会增加安全隐患,那完整的亮化工程施工流程是怎样的呢?明亮照明将自己在科研过程中的应用与业界...
2022-09-03
亮化工程施工流程都有哪些?

桥梁结构塑造桥梁夜景形象

城市的夜景之美是通过城市建筑物及建筑物的标志性的构造配以照明装置表现出来的。桥梁夜景更是桥梁建筑艺术与照明技术的完美结合,展示给人们桥梁建筑美的特性。在城市之中,...
2022-07-15

热销商品

橡胶垫片螺丝防水平垫减震垫耐油耐磨密封圈黑色定做垫圈厂家现货

本厂专业生产黑色橡胶垫片、螺丝防水平垫、减震垫及耐油耐磨密封圈,采用优质橡胶材料,具备优异的耐油性、耐磨性和抗老化性能,广泛应用于机械、汽车、管道及电气设备...
1.28

氟胶O型圈耐高温密封圈线径1-10mm现货可订做大尺寸胶圈非标异形

氟胶O型圈采用高性能氟橡胶(FKM)材料制成,具有卓越的耐高温、耐油、耐化学腐蚀性能,长期使用温度可达200℃以上,短期可耐受250℃高温。线径规格覆盖1–10mm,现货充足,支...
0.4

固万基304不锈钢十字圆头螺丝机螺钉GB818盘头螺栓PM开关插座螺钉

固万基304不锈钢十字圆头螺丝(GB818标准)是一款高品质盘头螺栓,采用优质304不锈钢材质制造,具备优异的耐腐蚀性、抗氧化性和机械强度,适用于潮湿、高温等严苛环境。其...
5.8

欧普led筒灯3w孔灯超薄桶灯吊顶天花灯过道嵌入式洞灯客厅5w

欧普LED筒灯是一款高品质嵌入式照明产品,适用于客厅、过道、吊顶等多种场景。采用优质LED光源,提供3W和5W两种功率选择,光线柔和均匀,显色指数高,有效还原真实色彩。超...
10.2

平头硅胶套耐高温圆管末端保护套钢管管帽密封管套防撞胶套橡胶帽

平头硅胶套是一种专为圆管末端设计的耐高温保护配件,广泛应用于钢管、不锈钢管及各类金属/非金属管道的封口与防护。采用优质硅胶材料制成,具备优异的耐高温、耐腐...
0.27

网站栏目