保护电路中的具有可调温度限制和可编程滞后电压的低成本散热保护电路图

接线图 2023年10月21日 09:58 157 admin

　　散热保护在许多电源系统中都非常重要。图 1显示了一个低成本的散热保护电路。其中LTC1998是一个用于电池监控的6引脚SOT-23封装比较器，在该电路中被用作散热保护。这个散热保护电路可提供非常有用的功能，利如可调跳变温度、可编程滞后电压和远端温度感测。

　　该电路采用一个负温度系数(NTC)热敏电阻RT来检测电路板温度。在正常情况下，LTC1998引脚1的电压(Vbatt)高于2.5V，因此LTC1998引脚6的电压(Vbattlo)为逻辑高电平。

　　当检测点温度升高时，LTC1998引脚1的电压(Vbatt)会因为RT阻抗而下降。如果Vbatt降至低于2.5V，那么LTC1998的内部比较器就会发生跳变，并且Vbattlo(引脚6)变成逻辑低电平。引脚6可以连接到相关电源的运行/软启动(使能/关断)控制端。因此，如果温度升高到预先设定的跳变点，就可以关断电源以防出现过热。

保护电路中的具有可调温度限制和可编程滞后电压的低成本散热保护电路图第1张

　　图1：具有可调温度门限、可编程滞后电压和远端温度感测特性的散热保护电路。

　　跳变温度门限可以用以下等式设定：

　　Vbatt=Vz×RT(trip)/[R1+RT(trip)]=2.5V (1)

　　选定NTC 热敏电阻和温度跳变门限以后，达到跳变点温度时的RT(trip)value可以由电阻-温度曲线或热敏电阻制造商提供的数据表中的公式来确定。如果已知Vz(齐纳二极管上的电压)，那么R1的阻值就能用等式(1)计算出来。

　　加入可编程滞后电压是为了防止引脚6(Battlo)在跳变点上产生振荡。当发生温度跳变和电源关断以后，电路板温度开始下降。NTC热敏电阻阻抗增加，LTC1998引脚1(Vbatt)上的电压也随之升高。当Vbatt升至超过2.5V的某一预定值之后，LTC1998的内部比较器再次发生跳变。此时，引脚6(battlo、RUN/SS)变为逻辑高电平，并且电源可以恢复正常工作。

　　滞后电压可以通过引脚4(VH.A)上的电压设定：

　　VHYST=VH.A/2=Vz×R3/(R2+R3)/2 (2)

　　选择好重启电源的温度值，滞后电压可以根据电阻-温度曲线或热敏电阻数据表中的公式来确定。然后就可以通过等式(2)选定R2和R3的值。

　　与片上温度感测模式不同，这个散热保护电路利用NTC热敏电阻来检测温度，因此有可能感测到远端的温度。一个纤巧的热敏电阻可以放置在远离LTC1998电路的位置，并对电路板上任何兴趣点的温度进行监视。

　　建议将电路的输入电压Vz电压设定在大约2.7V至5.5V之间。例如，如果系统中有一个3.3V的电压电源，那么Vz就可以直接连接到这个3.3V的电源上，这时将不需要Rz和齐纳二极管。

　　如果系统中没有提供合适的偏置电源，那么就需要利用Rz和齐纳二极管将保护电路连接到电源输入端。根据输入电压范围选择Rz和齐纳二极管。

　　图1中的电路采用了Murata公司生产的0603规格100K NTC热敏电阻(NCP18WF104J03RB)。Rz和齐纳二极管器件在大约3V至40V的输入电压范围内工作良好。

　　当VIN为24V时，Vz约为3.3V，滞后电压为150mV。引脚1的跳变电压为2.5V，这是通过LTC1998的内部参考电压设定的。温度跳变门限大约在90oC，并有10oC的滞后(在这个温度范围内热敏电阻的温度系数大约为-0.3KΩ/oC)。也就是说，受控电源在温度高于90oC时将会关断，而在温度低于80oC时将恢复工作。

来源:人生如梦

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