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慢熔断保险丝断开所需时间较长,但仍会出现故障跳变。因此这里也建议执行至少50%的调降。
多状态保险丝有一个非常好的特性,即错误清除后能够以极低的成本进行高效恢复。每次跳变后,后续跳变点阀值就会降低,也就是说更容易发生跳变。因此,误跳变几率会随时间的推移而升高。
智能保险丝或三端保险丝是既可通过指令熔断,也可因过流而熔断的器件。通常,这种保险丝不但成本比以上方案高很多,而且还需要电源电压保持在一定的高度,才能真正熔断保险丝。否则,在出现故障时所有部件都会变得很热,而且可能不会引起安全关断。
所有这四种方案都具有会导致故障跳变的两大主要问题。首先,它们无法限制上电时或掉电后进入系统的浪涌电流。其次,由于它们都需要调降,因此可能会允许充足的电流通过系统故障部位,使故障电路进一步发热,导致更严重的故障。例如,一个额定5A的12V系统可能会试图使用10A甚至更高额定值的保险丝。在短路且电源工作良好的情况下,这可能会为故障电路输入高达120W的功率。
浪涌管理
大部分故障跳变都是由浪涌电流导致的。最大限度降低浪涌电流的低成本方法可能是采用一个P通道FET和几个电阻器电容器实施(图1)。
当然,该电路在开始工作时,就会出现输入电压。因此通常要等到检测到输入电源良好的信号后才能启动电路。图2给出了一种可行的实施方案,即采用一个视窗压缩器(compactor)来确保12VAC适配器电压处于10.8与13.2V之间。只要TPS3700等宽泛电源电压视窗压缩器能看到适配器处于有效电压视窗范围内,就可启用通过Q1的电源路径。
这可能适用于一部分设计,但这些方案也有几个固有的问题:
取决于负载电容的大小,这两种方案都可能会超出FET的安全工作范围(SOA);
一旦启用就无法限制进入负载的电流;
如果负载短路,FET很可能启动失败。这种情况可能发生在保险丝之前,因此最好的缓解方法是使用额定值远远高于应用所需功率耗散的FET,因此,这也是一个更高成本的解决方案。
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