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EO POWER - MAGGIO 2022 XXVIII Power potenza interno. Funziona con tensioni d’alimentazione fino a 72 V e assorbe una corrente a riposo di appena 6 µA. La tensione di breakdown drain-source (BV DSS ) di 100 V e la resistenza di ON (R DS ( ON )) di 9 mΩ del MOSFET di potenza interno consentono picchi di tensione fino a 100 V in ingresso e applicazioni fino a 10 A. LTC4381 è disponibile in quattro opzioni a scelta, con o senza possibilità di funzionamento in fault retry e con voltage clamp in uscita, di tipo fisso o regolabile. La funzionalità surge stopper dell’LTC4381 può essere facilmente estesa per farlo lavorare come un fusibile elettronico. La figura 1 illustra l’LTC4381-4 in un’applicazione da 48 V, 10 A, che protegge l’alimentatore da sovraccarichi o cortocircuiti in uscita. Durante il normale funzionamento, l’uscita VOUT è collegata all’ingresso d’alimentazione V IN attraverso il MOSFET di potenza interno e il resistore esterno di sense R SNS . Durante un sovraccarico o un corto circuito in uscita, quando la caduta di tensione ai capi di R SNS supera i 50 mV corrispondenti alla soglia di limitazione di corrente, la tensione del condensatore sul pin TMR inizia salire rispetto a 0 V e una volta raggiunto il valore di 1,215 V (maggiori dettagli più avanti) il MOSFET interno viene spento. Il resistore R SNS da 4 mΩ predispone a 12,5 A (50 mV/4 mΩ) il valore tipico della soglia di overcurrent e Fig. 1 – Circuito del fusibile elettronico da 48 V, 10 A con LTC4381 a 11,25 A (45 mV/4 mΩ) il valore minimo, fornendo un margine di intervento sufficiente rispetto alla corrente di carico di 10 A. Acausadell’induttanzaparassitadellepisteodeicaviverso l’alimentatore, ogni qualvolta lo switch MOSFET interno viene spento durante il flusso della corrente, la tensione d’ingresso raggiunge dei picchi significativamente superiori ai valori di funzionamento normali. Lo Zener D1 protegge il pin VCC dell’LTC4381 mantenendo la tensione entro il valore massimo ammissibile di 80 V, mentre D2 protegge dall’effetto valanga il MOSFET da 100 V. D1 predispone anche il valore di clamp in uscita a 66,5 V (56 V + 10,5 V) in caso D2 non venga utilizzato. R1 e C1 filtrano picchi e abbassamenti di V IN . Se in prossimità dell’LTC4381 viene collocata una capacità che limita i picchi di tensione, tenendoli al di sotto degli 80 V, il pin V CC può essere collegato direttamente a V IN . In questo caso D1, D2, R1, e C1 possono essere omessi. Durante il funzionamento normale, con un flusso di 10 A attraverso il MOSFET interno, la caduta di tensione iniziale dell’LTC4381 è di 90 mV e la dissipazione di potenza 900 mW. Tuttavia, su una scheda di valutazione DC2713A-D a temperatura ambiente, questa dissipazione fa salire a circa 100 °C la temperatura del package dell’LTC4381, raddoppiando R DS ( ON ) e portando la caduta di tensione a 180 mV. Il resistore di sense da 4 mΩ perde altri 40 mV a 10 A. Per ridurre l’aumento di temperatura dell’LTC4381 è possibile aumentare la superficie del rame, specialmente sul nodo SNS. A titolo informativo, il nodo SNS della scheda DC2713A-D utilizza 2,5 cm 2 di rame da 2 once, ripartiti equamente su entrambe le facce dello stampato. Comportamento allo Start-Up Quando il pin ON viene rilasciato rispetto a terra, il circuito di figura 1 alimenta un condensatore di carico da Fig. 2 – Figura 2. Il circuito del fusibile da 10 A con LTC4381 mentre applica alimentazione a un condensatore di carico da 220 µF con tensioni da (a) 48 V (sinistra) e (b) 60 V (destra)