如何锁定具有打嗝故障响应的电源转换器
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电源转换器通常设计用于防止不希望出现的故障情况。例如,如果转换器输出上的电流过大,则可能会启用过流保护。如果转换器的输出端子意外短路或负载电流超过设计的最大电流,这将很有帮助。其他常见故障情况包括超过热关断触发点(过热)和输出电压超出范围(过压或欠压)。 应对故障的一种流行方式称为打嗝。电源转换器将自行关闭,等待一段时间(例如 30 毫秒),然后自动重新启动。图 1显示了这种响应的一个示例,测量了输出电压和电感电流。打嗝故障响应使系统有机会在没有外部干预的情况下恢复。它还有助于在输出短路的情况下减少功耗和产生的热量。
图 1过流情况下的打嗝故障响应 有时不需要打嗝反应。也许您希望中央控制器以更复杂或更复杂的方式管理故障响应。一些系统具有内置冗余,并希望完全关闭故障子系统,以确保它们不会干扰正常运行的子系统。在这些情况下,所需的故障响应可能是锁定故障电源转换器。锁存电源转换器将防止其重新启动,除非启用 (EN) 引脚或电源电压被循环以重置锁存器。某些器件(例如TPS53511)具有内置的闭锁响应,但大多数器件没有。 可以通过简单的设置/复位 (SR) 锁存电路向电源转换器添加锁存故障响应。图 2显示了一个 SR 锁存器及其真值表。在本例中,SR 锁存器具有低电平有效输入。这意味着当输入为高时,输出 Q 和 Q-Bar 不会改变。如果设置输入变低,Q 将设置为高 (1)。如果复位变低,Q 将变低 (0)。如果两个输入都低,则输出处于未确定状态,通常应避免这种情况。额外的逻辑门可以克服这种情况。
图 2具有低电平有效输入的 SR 锁存器和相应的真值表 图 3说明了实现锁存电路的高级方法。许多电源转换器和监控电路具有电源良好 (PGOOD) 输出。如果转换器出现故障,PGOOD信号会拉低,表示转换器有问题。当 PGOOD 信号变低时,锁存电路 (Q) 的输出将变高,进而将转换器的 EN 引脚拉低。当 EN 引脚变为低电平时,转换器将关闭,并且不会自行重启。发送到锁存器的复位信号重新启动转换器并使 Q 输出变为低电平,这反过来又使 EN 引脚变为高电平。包括逆变器以使接口更简单;它们采用开漏金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 实现。
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