Cool-Switch: Schneller und effizienter Überlast-Schutz

19.12.2011

Bei redundant ausgelegten Bus-Stromversorgungssystemen ist es wichtig, separate Überlast-Schutzschaltungen vorzusehen: Einerseits ist die Belastbarkeit der n+x-redundant parallel geschalteten Stromversorgungen im Regelfall höher als der maximal vorgesehene Ausgangsstrom, was bei Kurzschlüssen trotz Strombegrenzung der einzelnen Stromquellen zu unerwarteten Überstrom-Schäden führen kann – andererseits kann ein Kurzschluss auch nur einer Last das ganze System lahmlegen:  die gewünschte Sicherheit durch Redundanz ist verloren.

So, wie die Stromversorgungen sinnvoll mit Cool-ORing™ (Vertrieb: HY-LINE Power Components) parallel geschaltet werden, ist auf der Lastseite Cool-Switch® als extrem flinke und verlustarme Schutzschaltung wichtig, die bei Überlast innerhalb von 120 ns reagiert. HY-LINE Power Components bietet Cool Switch® mit integriertem oder externem MOSFET an. Bei integriertem MOSFET wird ein Kanalwiderstand ab 8,5 m? erreicht.   

Der Controller PI2061 mit nur 3 x 3 mm² Grundfläche kann ein Gate eines externen N-Kanal-MOSFETs mit bis zu 4 A Spitzenstrom entladen, um ein schnelles Abschalten zu gewährleisten. Auch mehrere parallelgeschaltete N-Kanal-MOSFETs lassen sich von einem PI2061 steuern. Er ist optimiert für 12-V- und 48-V-Bussysteme, kann jedoch auch Transienten bis 100 V bis zu einer Dauer von 100 ms abfangen. Eine integrierte Ladungspumpe erspart externe DC/DC-Wandler in High-Side-Applikationen.

Der PI2161 enthält auch noch einen Leistungs-MOSFET und kann direkt bis zu 60 V und 12 A schalten. Er kann direkt als High-Side-Schalter in 48-V-Bussystemen genutzt werden. Dabei belegt er auch nur eine Fläche von
7 x 8 mm².

Beide Controller liefern im Fehlerfall (Überlast/Unterspannung) zusätzlich ein Active-Low-Steuersignal zur erleichterten Fehlerdiagnose in komplexen Stromversorgungssystemen.

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