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怎么分析这个过流保护设计? [复制链接]

 
本帖最后由 普拉卡图 于 2022-12-13 12:54 编辑

image.png  

图片描述:

上图为过流保护设计。分为3个部分。

1.电流经过IV转化之后进入比较器反相端,当过流时,比较器输出低电平(过流保护信号)。

2.模拟开关U16是当4脚EN为高,1脚和2脚导通,过流保护信号给到后面的锁存器U15进行处理。

3.锁存器对过流保护信号进行锁存。

 

我的问题:

1.图中为什么要加模拟开关这一路设计?信号直接到锁存器不好吗?这一路这么感觉有点多余?有什么作用吗?

2.能否帮忙看看我对后面这个锁存器的理解是否正确。

 

关于锁存器我的分析:

1.图中LE上拉,OE下拉,此时对应真值表第1,2行,常态下相当于D和Q直通。

2.当有低电平进入D,Q也为低电平然后通过D15二极管将LE钳位拉低,

此时对应真值表第3行,输出也只由锁存时的Q0决定,也就是低电平,无论输入D怎么变,输出都会保持低电平。

不知道是不是这么分析?

 

 

 

 

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本帖最后由 普拉卡图 于 2022-12-13 13:35 编辑

关于问题1,有必要说明一下应用场景,此电流检测是检测电机电流。上电可能会有大电流导致锁存器输出低电平保护信号。所以这路模拟开关可能是防止上电误触发过流保护。但是不太了解这个原理是什么?看着像是通过EN脚的C40充电,要比较器输出的低电平达到一定的时间,C40电压充电到阈值然后才使信号传到后级,起到一个积分的作用?

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是这个意思。 不过,用模拟开关加小MOS管再加大电容,就有些浪费了。带允许端(使能端)的比较器或者锁存器芯片很常见。  详情 回复 发表于 2022-12-13 13:55

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【1.图中为什么要加模拟开关这一路设计?信号直接到锁存器不好吗?这一路这么感觉有点多余?有什么作用吗?】

猜测,只是猜测:上电之前3V3_IN为零,C40两端电压为零(因长时间没电)。上电后C40经R47充电,这个时间常数比较大,故上电之后短时间内模拟开关EN端低电平,要过一小段时间才高电平,使能模拟开关。这一小段时间里,即使过流,锁存器也不会锁存。

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普拉卡图 发表于 2022-12-13 13:31 关于问题1,有必要说明一下应用场景,此电流检测是检测电机电流。上电可能会有大电流导致锁存器输出低电平 ...

是这个意思。

不过,用模拟开关加小MOS管再加大电容,就有些浪费了。带允许端(使能端)的比较器或者锁存器芯片很常见。

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好的,谢谢老师。  详情 回复 发表于 2022-12-13 14:04

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【2.能否帮忙看看我对后面这个锁存器的理解是否正确。】

正确。

其实,这就是数字电路中的 “D触发器”,将Q端反馈到LE端,构成锁存器。

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本帖最后由 普拉卡图 于 2022-12-13 14:46 编辑
maychang 发表于 2022-12-13 13:55 是这个意思。 不过,用模拟开关加小MOS管再加大电容,就有些浪费了。带允许端(使能端)的比较器或者锁 ...

好的,谢谢老师。

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传统的锁存器,有74HC3773、74HC573等,都有LE端和OE端。不过那是供单片机总线锁存地址用的,片内有8路信号。你只用1路,所以用8路的芯片也是浪费。  详情 回复 发表于 2022-12-13 14:51
你的锁存器型号为SN74LVC1G373,图下面的真值表最左边一列是OE端。真值表中可见:OE端低电平时输出由LE端控制 ”透明“ 或者 ”锁存“,OE端高电平时输出为高阻态。高阻态,如果有上拉电阻,就  详情 回复 发表于 2022-12-13 14:48

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普拉卡图 发表于 2022-12-13 14:04 好的,谢谢老师。这个有具体型号吗,我想找份规格书看看是怎么一个情况。

你的锁存器型号为SN74LVC1G373,图下面的真值表最左边一列是OE端。真值表中可见:OE端低电平时输出由LE端控制 ”透明“ 或者 ”锁存“,OE端高电平时输出为高阻态。高阻态,如果有上拉电阻,就是高电平,如果有下拉电阻,就是低电平。图中也说明了焊或者不焊R66R68的功能。使用OE端,就可以实现上电后一段时间内过流保护不动作。

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好的,谢谢。  详情 回复 发表于 2022-12-13 15:08

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传统的锁存器,有74HC3773、74HC573等,都有LE端和OE端。不过那是供单片机总线锁存地址用的,片内有8路信号。你只用1路,所以用8路的芯片也是浪费。

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这样的施加了正反馈的比较器,叫施密特电路,也称滞回比较器。 要让这样的比较器在上电之后一段时间内不起作用,当然也可以用个RC充电电路实现。  详情 回复 发表于 2022-12-13 15:51
若是要简化电路,在比较器芯片上加一些正反馈,就可以实现 ”锁存“,也就是说,未过流时比较器输出某电平(高或者低),一旦过流,比较器翻转,电流大小回到正常值,比较器输出也不会翻转,仍然保持过流状  详情 回复 发表于 2022-12-13 15:49

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若是要简化电路,在比较器芯片上加一些正反馈,就可以实现 ”锁存“,也就是说,未过流时比较器输出某电平(高或者低),一旦过流,比较器翻转,电流大小回到正常值,比较器输出也不会翻转,仍然保持过流状态。要恢复原状态,必须手动或者用另一个电路使其变成初始未过流状态。这样,就合并了比较器和锁存器的工作。

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这个设计思路很棒,原来斯密特可以用作比较器+锁存,学习了!  详情 回复 发表于 2022-12-13 16:44

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这样的施加了正反馈的比较器,叫施密特电路,也称滞回比较器。

要让这样的比较器在上电之后一段时间内不起作用,当然也可以用个RC充电电路实现。

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这个设计思路很棒,原来斯密特可以用作比较器+锁存,学习了!

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其实,这些都是放大器构成的,可以说是放大器的分支。通常讲放大器,是讨论工作于线性状态的放大器。但放大器可以加入正反馈,加入正反馈后可以构成施密特电路(滞回比较器)、振荡器(无稳态电路)、单稳态电路、双稳态  详情 回复 发表于 2022-12-13 17:11

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普拉卡图 发表于 2022-12-13 16:44 这个设计思路很棒,原来斯密特可以用作比较器+锁存,学习了!

其实,这些都是放大器构成的,可以说是放大器的分支。通常讲放大器,是讨论工作于线性状态的放大器。但放大器可以加入正反馈,加入正反馈后可以构成施密特电路(滞回比较器)、振荡器(无稳态电路)、单稳态电路、双稳态电路……你要的,就是个双稳态电路,同时要求上电时处于某个稳态,并且电流达到阈值后立即翻转到另一稳态。

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