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- ELETTRONICA OGGI 430 - SETTEMBRE 2013
utilizza una funzione crowbar a bassa impedenza
scaricando velocemente i condensatori di bypass
del carico (C in Fig. 3). Il regolatore step-down DC/
DC dell’LTM4641 entra in uno stato di spegnimento
bloccato ed emette un segnale di guasto indicato
dal pin HYST che può essere usato dal sistema per
avviare una sequenza controllata di spegnimento
e/o di reset di sistema. Un riferimento di tensione
dedicato indipendente dalla tensione di riferimento
del loop di controllo consente di individuare
eventuali condizioni di guasto; in questo modo
si garantisce resilienza contro un punto unico di
guasto, in caso di anomalia del riferimento del
loop di controllo. La migliore protezione offerta
dall’LTM4641 rispetto al tradizionale schema
fusibile/SCR viene ulteriormente consolidata dal
modo in cui il sistema si riavvia
dopo un guasto. Nello schema
di protezione tradizionale
il fusibile serve a separare
l’alimentatoredal caricoadalto
valore. Quindi qualcuno deve
essere fisicamente presente
per togliere e sostituire
il fusibile e consentire al
sistema di riprendere a
funzionare normalmente dopo
il guasto. Invece l’LTM4641,
una volta riparato il guasto,
può riattivare rapidamente
il normale funzionamento
attivando un pin di controllo
a livello logico oppure si
può configurare il riavvio
autonomo del dispositivo
dopo un periodo di tempo impostato dall’utente.
Non occorre sostituire alcun componente, aspetto
fondamentale per i sistemi che hanno esigenze
rigorose in termini di tempi di attività e/o si trovano
in località remote. Qualora dovesse verificarsi
nuovamente un guasto dopo che l’LTM4641 ha
ripreso a funzionare, le protezioni sopra descritte
intervengono immediatamente per proteggere il
carico.
Protezione da eventi di pico in ingresso
In alcuni casi la protezione da sovratensioni
in uscita da sola non è sufficiente, per cui è
consigliabile disporre anche di una protezione da
sovratensioni in ingresso. In caso di superamento
di una soglia configurata dall’utente, il circuito
di protezione dell’LTM4641 può monitorare la
tensione in entrata e attivare le sue funzioni di
protezione. Se la tensione in ingresso massima
anticipata supera i 38V nominali del modulo, è
possibile estendere la protezione contro i picchi
di tensione fino a 80V, con l’LTM4641 pienamente
operativo, aggiungendo un LDO ad alta tensione
esterno che mantiene attivi i circuiti di controllo e
protezione (Fig. 4).
Il mercato che richiede prestazioni e tempi di attività
maggiori e gli elevati costi degli ultimi processori
digitali spingono i progettisti a elaborare strategie
di riduzione dei rischi, soprattutto quando si tratta
di un bus di alimentazione distribuito con range
di 12V-28V o di quelli con picchi di tensione. Le
tensioni di alimentazione dei nuovi FPGA, ASIC e
microprocessori, spesso molto costosi, hanno un
limite massimo del 3% - 10% del rail intermedio, il
che rende questi dispositivi soggetti a danni, con il
potenziale rischio di prendere fuoco a causa di un
guasto per sovratensione. Questi guasti possono
essere dovuti a errori di timing nel regolatore di
commutazione, a un picco di tensione in ingresso
o a componenti inadatti inseriti nel processo di
produzione. La risposta e il tempo di ripristino
dello schema di protezione scelto deve essere
più rapido, più preciso e più uniforme rispetto al
tradizionale circuito fusibile-SCR. L’LTM4641, che
in un unico package a montaggio superficiale offre
un efficiente regolatore step-down DC/DC da 10A
e un circuito di protezione da sovratensione in
uscita rapido e preciso, soddisfa queste esigenze
ed è parte integrante della strategia di riduzione
dei rischi elaborata per i nuovi sistemi ‘mission-
critical’.
Q
Ringraziamenti:
Afshin
Odabaee,
product
marketing manager, μmodule power products,
Linear Technology; Yan Liang, applications
engineer, Linear Technology
Fig. 4 - Protezione dai picchi di tensione fino a 80V, con LTM4641 e LDO esterno
LINEAR TECHNOLOGY
