Eine elektronisch rücksetzbare Hot-Swap-Smart-Sicherung von ON Semiconductor

ON Semiconductor bietet seine neue Hot-Swap-Smart-Sicherung an, eine elektronisch rücksetzbare und programmierbare Inline-Sicherung für Hochstromanwendungen.

Die neuen NCP81295 und NCP81296 von ON Semiconductor sind elektronisch rücksetzbare 50-A-Inline-Sicherungen für den Einsatz in 12-V-Hochstromanwendungen. Diese beiden ICs, die nur in 32-Pin-QFN32-Gehäusen mit 5 × 5 mm angeboten werden, verwenden einen integrierten N-Kanal-MOSFET mit einem niedrigen RDSon (0,65 mΩ typisch). Der integrierte FET vereinfacht die Implementierung und reduziert die Gesamtgröße der Lösung.

Auf den ersten Blick mag dieses 32-Pin-Gerät – tatsächlich 33 Pins inklusive Wärmeleitpad – etwas einschüchternd wirken, aber es ist bei weitem nicht so schlimm, wie es scheint. Achtzehn dieser Pins werden für den Hochstrom-Ein-/Ausgang und für GND-Verbindungen verwendet, weitere fünf Pins sind nicht verbunden. ON Semi hat sich entschieden, ein Gehäuse mit typischen Niederstrom-Pins zu verwenden und dann eine Hochstromleistung zu erreichen, indem die Eingangs- und Ausgangsleitungen der Sicherung auf mehrere Pins aufgeteilt werden.

Wenn Sie sich fragen, was die Unterschiede zwischen dem NCP8129 sind5und NCP81296— Beide haben übrigens das gleiche Datenblatt – ich konnte drei solcher Unterschiede identifizieren. Ein Unterschied, der im Abschnitt „Weitere Funktionen“ auf Seite 1 des Datenblatts deutlich hervorgehoben wird, besteht darin, dass der NCP81295 über eine Latch-Off-Funktionalität für die unten aufgeführten Schutzfunktionen verfügt, während der NCP81296 einen automatischen Wiederholungsmodus für dieselben Funktionen bietet .

Der zweite Unterschied zwischen diesen beiden ICs ist die Stromschwelle für ihren Kurzschlussschutz. Konkret hat der NCP81295, wie in der Tabelle unten zu sehen ist, einen Stromschwellenwert von 100 A, während der NCP81296 einen reduzierten (aber immer noch ziemlich kräftigen) Schwellenwert von 80 A hat. Übrigens sieht die Kurzschluss-Reaktionszeit von 500 ns gut aus sehr beeindruckend sein.

Die dritte Unähnlichkeit, die tatsächlich ein schwerwiegender Fehler im Datenblatt zu sein scheint, besteht darin, dass nur der NCP81295 eignet sich zur Parallelschaltung mehrerer Geräte (dazu später mehr). Die Erklärung (siehe Abbildung unten) finden Sie im Abschnitt „Einschalten mehrerer Sicherungen“ (Seite 19).

Diese elektronisch rücksetzbaren Hot-Swap-Smart-Sicherungen können in einer von drei Konfigurationen verwendet werden: als einzelne Sicherung im Standalone-Betrieb (wo kein Mikrocontroller verwendet wird); als Einzelsicherung mit Mikrocontroller; und in einer Parallelschaltung mehrerer Sicherungen mit einem Mikrocontroller (siehe Abbildungen unten).

Nun, wenn man das bedenkt

Das obige Bild bezieht sich auf den NCP81295und der NCP81296– in vier Fällen wohlgemerkt;

und dass auf der ersten Seite des Datenblatts steht „Kann für Anwendungen mit höherem Strom parallel geschaltet werden“, ohne anzugeben, dass diese Funktion angeblich nur für den NCP81295 gilt;

und dass im Abschnitt „SS-Ausgang (Soft-Start)“ (Seite 17) nie erwähnt wird, dass nur eine der beiden Versionen des IC parallel geschaltet werden kann ...

Es ist sehr wahrscheinlich, dass der Abschnitt mit dem Titel „Einschalten mehrerer Sicherungen“ (Seite 19) einfach falsch ist. Vielleicht, hoffentlich, wird ON Semi diesen Fehler bei der nächsten Überarbeitung dieses Datenblattes korrigieren (oder dem Leser helfen zu verstehen, warum es sich nicht um einen Fehler handelt).

Angesichts der hohen Stromstärke dieses Geräts ist es eine gute Idee, sich die Probleme mit der Verlustleistung genau anzusehen. Wie die Abbildung unten zeigt, steigt die Verlustleistung mit dem Quadrat der Stromstärke. Auch wenn diese Sicherung einen niedrigen Widerstand aufweist, muss sie bei höheren Strömen dennoch erhebliche Leistung verbrauchen. Das bedeutet, dass es beim NCP81295/6 zu erheblichen Temperaturanstiegen kommen kann, wenn Sie keine ausreichenden Wege zur Ableitung der Wärme vom Gerät bereitstellen.

Hatten Sie Gelegenheit, den NCP81295/6 von ON Semi in einem Ihrer Designs zu verwenden? Wenn ja, hinterlassen Sie einen Kommentar und erzählen Sie uns von Ihren Erfahrungen.