Mise en place d'une protection matérielle actuelle

Aujourd'hui, mon article sera de nature purement théorique, ou plutôt, il n'aura pas de «fer» comme dans les articles précédents, mais ne vous découragez pas - il n'est pas devenu moins utile. Le fait est que le problème de la protection des composants électroniques affecte directement la fiabilité des appareils, leurs ressources, et donc votre important avantage concurrentiel - la possibilité de donner une longue garantie sur les produits . La mise en œuvre de la protection concerne non seulement mon électronique de puissance préférée, mais tout appareil en principe, donc même si vous concevez des objets artisanaux IoT et que vous avez un modeste 100 mA, vous devez toujours comprendre comment garantir le fonctionnement sans défaillance de votre appareil.

La protection actuelle ou la protection contre les courts-circuits (court-circuit) est probablement le type de protection le plus courant car la négligence à cet égard entraîne des conséquences dévastatrices au sens littéral. Par exemple, je propose de regarder le régulateur de tension, qui est devenu triste à cause du court-circuit qui s'est produit:



Le diagnostic ici est simple - une erreur s'est produite dans le stabilisateur et des courants ultra-élevés ont commencé à circuler dans le circuit, pour de bon la protection aurait dû éteindre l'appareil, mais quelque chose s'est mal passé. Après avoir lu l'article, je pense que vous pouvez vous-même deviner quel pourrait être le problème.

Quant à la charge elle-même ... Si vous avez un appareil électronique de la taille d'une boîte d'allumettes, il n'y a pas de tels courants, alors ne pensez pas que vous ne pouvez pas devenir aussi triste que le stabilisateur. Vous ne voulez sûrement pas graver des paquets de puces pour 10-1000 $? Si oui, je vous invite à vous familiariser avec les principes et méthodes de lutte contre les courts-circuits!

Objet de l'article

Je concentre mon article sur les personnes pour qui l'électronique est un loisir et les développeurs débutants, donc tout sera dit "sur les doigts" pour une compréhension plus significative de ce qui se passe. Pour ceux qui veulent des compétences académiques, nous allons lire tous les manuels universitaires en génie électrique + les «classiques» de Horowitz, Hill, «The Art of Circuit Engineering».

Je voudrais dire séparément que toutes les solutions seront matérielles, c'est-à-dire sans microcontrôleurs et autres perversions. Ces dernières années, il est devenu très à la mode de programmer là où c'est nécessaire et pas nécessaire. Souvent, j'observe la «protection» par le courant, qui est mise en œuvre par une mesure triviale de la tension ADC par un Arduino ou un microcontrôleur, puis les appareils tombent toujours en panne. Je vous déconseille fortement de faire de même! Je vais vous en dire plus sur ce problème plus en détail.

Un peu sur les courants de court-circuit

Pour commencer à trouver des méthodes de protection, vous devez d'abord comprendre avec quoi nous nous battons. Qu'est-ce qu'un court-circuit? Ici, la loi préférée d'Ohm nous aidera, considérons le cas idéal:



C'est simple? En fait, ce circuit est le circuit équivalent de presque tous les appareils électroniques, c'est-à-dire qu'il y a une source d'énergie qui le donne à la charge, et il se réchauffe et fait quelque chose ou ne fait pas quelque chose.

Nous convenons que la puissance de la source permet à la tension d'être constante, c'est-à-dire de «ne pas s'affaisser» sous aucune charge. En fonctionnement normal, le courant agissant dans le circuit sera égal à:

$$

$$I = U / R$$

Imaginez maintenant que l'oncle Vasya a laissé tomber une clé sur les fils allant à l'ampoule et que notre charge a diminué de 100 fois, c'est-à-dire qu'au lieu de R, elle est devenue 0,01 * R et à l'aide de calculs simples, nous obtenons un courant 100 fois plus. Si l'ampoule a consommé 5A, alors le courant de la charge sera supprimé à environ 500A, ce qui est suffisant pour faire fondre la clé de l'oncle Vasya. Maintenant une petite conclusion ...

Court-circuit - une diminution significative de la résistance de charge, ce qui conduit à une augmentation significative du courant dans le circuit.

Il faut comprendre que les courants de court-circuit sont généralement des centaines et des milliers de fois supérieurs au courant nominal et même une courte période de temps est suffisante pour mettre l'appareil hors service. Ici, beaucoup de gens se souviendront probablement des dispositifs de protection électromécaniques («dispositifs automatiques» et autres), mais tout est très prosaïque ... Habituellement, la prise domestique est protégée par une machine avec un courant nominal de 16A, c'est-à-dire qu'un arrêt se produira à 6-7 fois le courant, ce qui est déjà environ 100A. L'alimentation pour ordinateur portable a une puissance d'environ 100 watts, c'est-à-dire que le courant est inférieur à 1A. Même si un court-circuit se produit, la machine ne le remarquera pas pendant longtemps et ne déconnectera la charge que lorsque tout est déjà brûlé. C'est plus une protection contre les incendies, pas une protection de la technologie.

Examinons maintenant un autre cas courant - le courant . Je vais le montrer sur l'exemple d'un convertisseur DC / DC avec la topologie synchrone buck, tous les contrôleurs MPPT, de nombreux pilotes LED et de puissants convertisseurs DC / DC sur les cartes sont construits exactement dessus. Nous regardons le circuit convertisseur:



Le diagramme montre deux options pour dépasser le courant: le chemin vert pour le défaut "classique", quand il y a eu une diminution de la résistance de charge ("buse" entre les routes après soudure, par exemple) et le chemin orange . Quand le courant peut-il circuler le long du chemin orange? Je pense que beaucoup de gens savent que la résistance du canal ouvert du transistor à effet de champ est très faible, pour les transistors basse tension modernes, elle est de 1 à 10 mOhm. Supposons maintenant que PWM avec un niveau élevé soit arrivé aux clés en même temps, c'est-à-dire que les deux clés ont été ouvertes, pour la source VCCIN-GND, cela équivaut à connecter une charge avec une résistance d'environ 2-20 mOhm! Nous appliquons la grande et puissante loi d'Ohm et obtenons une valeur actuelle de plus de 250A même avec une puissance de 5V! Bien que ne vous inquiétez pas, il n'y aura pas un tel courant - les composants et les conducteurs de la carte de circuit imprimé brûleront plus tôt et couperont le circuit.

Cette erreur se produit très souvent dans le système d'alimentation et en particulier dans l'électronique de puissance. Cela peut se produire pour diverses raisons, par exemple, en raison d'une erreur de contrôle ou de longs transitoires. Dans ce dernier cas, même le "temps mort" (temps mort) dans votre convertisseur ne sera pas enregistré.

Je pense que le problème est compréhensible et familier à beaucoup d'entre vous, maintenant il est clair avec quoi vous devez vous battre et il ne reste plus qu'à comprendre COMMENT. Ce sera la suite de l'histoire.

Fonctionnement de la protection actuelle

Ici, vous devez appliquer la logique habituelle et voir une relation causale:
1) Le principal problème est la grande valeur du courant dans le circuit;
2) Comment comprendre quelle valeur du courant? -> Mesurez-le;
3) Mesuré et obtenu la valeur -> Comparez-la avec une valeur valide donnée;
4) Si vous dépassez la valeur -> Déconnectez la charge de la source de courant.

Mesurer le courant -> Vérifier si le courant admissible a dépassé -> Déconnecter la charge

Absolument toute protection, pas seulement contre les surintensités, est construite de cette façon. Selon la quantité physique par laquelle la défense est construite, divers problèmes techniques et méthodes pour les résoudre se poseront sur le chemin de la mise en œuvre, mais l'essence est inchangée.

Maintenant, je propose, afin de parcourir toute la chaîne de défense et de résoudre tous les problèmes techniques qui se posent. Une bonne protection est une protection qui a été fournie à l'avance et qui fonctionne. Donc, nous ne pouvons pas nous passer de la modélisation, je vais utiliser le populaire et gratuit MultiSIM Blue , qui est activement promu par Mouser. Vous pouvez le télécharger ici - lien . Je dirai également à l'avance que dans le cadre de cet article, je ne vais pas entrer dans les circuits et vous bourrer la tête de choses inutiles à ce stade, sachez que tout sera un peu plus compliqué dans le vrai matériel.

Mesure de courant

C'est le premier article de notre chaîne et probablement le plus facile à comprendre. Vous pouvez mesurer le courant dans le circuit de plusieurs manières et chacune a ses propres avantages et inconvénients, celui qui s'applique spécifiquement à votre tâche vous appartient. Je vais vous parler, sur la base de mon expérience, de ces mêmes avantages et inconvénients. Certains d'entre eux sont «généralement acceptés», et certains sont mes visions du monde, je vous demande de noter que je n'essaie même pas de revendiquer une sorte de vérité.

1) Shunt actuel . La base des fondations, "fonctionne" sur la même grande et puissante loi d'Ohm. Le plus simple, le moins cher, le plus rapide et généralement le plus simple, mais avec un certain nombre d'inconvénients:

a) Absence d'isolation galvanique . Vous devrez l'implémenter séparément, par exemple en utilisant un optocoupleur à haute vitesse. Il n'est pas difficile à mettre en œuvre, mais il nécessite de l'espace supplémentaire sur la carte, du DC / DC découplé et d'autres composants qui coûtent de l'argent et ajoutent des dimensions globales. Bien que l'isolement galvanique ne soit pas toujours nécessaire, bien sûr.

b) Aux courants élevés accélère le réchauffement climatique . Comme je l’ai écrit plus tôt, tout fonctionne sur la loi d’Ohm, ce qui signifie que cela réchauffe et réchauffe l’atmosphère. Cela conduit à une diminution de l'efficacité et à la nécessité de refroidir le shunt. Il existe un moyen de minimiser cet inconvénient - de réduire la résistance du shunt. Malheureusement, il ne peut pas être réduit à l'infini, et en général, je ne recommanderais pas de le réduire à moins de 1 mOhm si vous avez encore peu d'expérience, car il est nécessaire de lutter contre les interférences et les exigences pour le stade de conception des PCB augmentent.

Dans mes appareils, j'aime utiliser les shunts PA2512FKF7W0R002E suivants:



Le courant est mesuré en mesurant la chute de tension à travers le shunt, par exemple, lorsque le courant 30A traverse le shunt, il y aura une chute:

$$

$$U_ {pad} = I * R = 0,002 Ohm * 30A = 0,06 V = 60 mV$$

Autrement dit, lorsque nous obtenons une chute de 60 mV sur le shunt - cela signifie que nous avons atteint la limite et si la chute augmente encore, il sera nécessaire de déconnecter notre appareil ou notre charge. Calculons maintenant la quantité de chaleur qui sera libérée sur notre shunt:

$$

$$P_ {shunt} = I ^ 2 * R_ {shunt} = 30 ^ 2 * 0,002 = 1,8 [W]$$

Pas un peu, non? Ce point doit être pris en compte, car la puissance maximale de mon shunt est de 2 watts et elle ne peut pas être dépassée, il suffit de ne pas souder les shunts avec de la soudure fusible - peut-être qu'elle est en décomposition, je l'ai vu aussi.

Recommandations d'utilisation:

• Utilisez des shunts lorsque vous avez une tension élevée et des courants pas très élevés
• Gardez une trace de la quantité de chaleur générée sur le shunt
• Utilisez des shunts là où vous avez besoin de performances maximales
• Utilisez des shunts uniquement à partir de matériaux spéciaux: constantan, manganine et similaires

2) Capteurs de courant à effet Hall . Ici, je vais m'admettre ma propre classification, qui reflète pleinement l'essence de diverses décisions sur cet effet, à savoir: bon marché et cher .

a) Pas cher , par exemple, ACS712 et similaires. Parmi les avantages, je peux noter la facilité d'utilisation et la présence d'une isolation galvanique, c'est là que s'arrêtent les avantages. Le principal inconvénient est un comportement extrêmement instable sous l'influence des interférences RF. Tout courant continu / continu ou une charge réactive puissante est un obstacle, c'est-à-dire que dans 90% des cas, ces capteurs sont inutiles, car ils "deviennent fous" et montrent plutôt la météo sur Mars. Mais ce n'est pas pour rien qu'ils sont faits?

Ont-ils une isolation galvanique et peuvent-ils mesurer des courants élevés? Oui Vous n'aimez pas les interférences? Oui aussi. Où les mettre? C'est vrai, dans un système de surveillance à faible responsabilité et pour mesurer la consommation de courant des batteries. Je les ai dans les onduleurs pour SES et VES pour une évaluation qualitative de la consommation actuelle avec des batteries, ce qui vous permet de prolonger la durée de vie de la batterie. Ces capteurs ressemblent à ceci:


b) Cher . Ils ont tous les avantages du bon marché, mais n'ont pas leurs inconvénients. Un exemple d'un tel capteur LEM LTS 15-NP :


Qu'avons-nous en conséquence:
1) Haute performance;
2) Isolement galvanique;
3) facilité d'utilisation;
4) Grands courants mesurés indépendamment de la tension;
5) Précision de mesure élevée;
6) Même les PEM «mauvais» n'interfèrent pas avec le travail et ne le font pas; affecter la précision.

Mais alors quel est le moins? Ceux qui ont ouvert le lien ci-dessus l'ont clairement vu - c'est le prix. 18 $, Carl! Et même sur une série de plus de 1000 pièces, le prix ne tombera pas en dessous de 10 $ et l'achat réel sera de 12-13 $. En BP pour quelques dollars, cela ne peut pas être mis, mais comme je voudrais ... Pour résumer:

a) C'est la meilleure solution en principe pour mesurer le courant, mais coûteuse;
b) utiliser ces capteurs dans des conditions de fonctionnement difficiles;
c) utiliser ces capteurs dans des nœuds critiques;
d) Utilisez-les si votre appareil coûte beaucoup d'argent, par exemple un onduleur de 5 à 10 kW, il fera définitivement ses preuves, car le prix de l'appareil sera de plusieurs milliers de dollars.

3) Transformateur de courant . Solution standard dans de nombreux appareils. Deux inconvénients - ne fonctionnent pas avec du courant continu et ont des caractéristiques non linéaires. Avantages - bon marché, fiable et vous pouvez mesurer des courants énormes. C'est sur les transformateurs actuels que les systèmes d'automatisation et de protection ont été construits en RU-0,4, 6, 10, 35 kV dans les entreprises, et des milliers d'ampères sont tout à fait normaux.

Honnêtement, j'essaie de ne pas les utiliser, parce que je ne les aime pas, mais je les mets toujours dans diverses armoires de commande et autres systèmes CA, parce que ils coûtent quelques dollars et offrent une isolation galvanique, et non 15-20 $ comme les LEM et remplissent parfaitement leur tâche dans un réseau à 50 Hz. Habituellement, ils ressemblent à ceci, mais ils se produisent sur toutes sortes de cœurs EFD:



Peut-être qu'avec les méthodes de mesure du courant, vous pouvez terminer. J'ai parlé du principal, mais certainement pas de tous. Pour élargir mes propres horizons et connaissances, je vous conseille au moins de google et de voir différents capteurs sur la même digikey.

Gain de la chute de tension mesurée

La construction du système de protection sera basée sur le shunt comme capteur de courant. Construisons un système avec une valeur actuelle annoncée précédemment de 30A. Sur le shunt on obtient une baisse de 60 mV et ici 2 problèmes techniques se posent:

a) La mesure et la comparaison d'un signal d'une amplitude de 60 mV ne sont pas pratiques. Les ADC ont généralement une plage de mesure de 3,3 V, c'est-à-dire qu'avec 12 bits de profondeur de bit, nous obtenons une étape de quantification:

$$

$$U_ {quantum} = V_ {ref} / 2 ^ {12} = 3,3 / 4095 = 0,0008 [V] = 0,8 [mV]$$

Cela signifie que dans la plage de 0 à 60 mV, ce qui correspond à 0 à 30 A, nous obtenons un petit nombre d'étapes:

$$

$$n = U_ {shunt} / U_ {quantum} = 60 / 0,8 = 75 [étapes]$$

Nous obtenons que le bit de mesure sera seulement:

$$

$$k = I_ {max} / n = 30/75 = 0,4 [A / étape]$$

Il faut comprendre qu'il s'agit d'un chiffre idéalisé et en réalité, ce sera bien pire, car L'ADC lui-même a une erreur, en particulier autour de zéro. Bien sûr, nous n'utiliserons pas l'ADC pour la protection, mais nous devrons mesurer le courant provenant du même shunt pour construire un système de contrôle. Ici, la tâche a été clairement expliquée, mais cela est également vrai pour les comparateurs qui, dans la région du potentiel de la terre (0 V généralement), sont très instables, même rail à rail.

b) Si nous voulons faire glisser un signal d'une amplitude de 60 mV à travers la carte, alors après 5-10 cm il ne restera plus rien à cause des interférences, et au moment du court-circuit, il n'est pas nécessaire de s'y fier, car Le DME augmentera encore. Bien sûr, vous pouvez accrocher le système de protection directement au pied du shunt, mais nous ne nous débarrasserons pas du premier problème.

Pour résoudre ces problèmes, nous avons besoin d'un amplificateur opérationnel (ampli op). Je ne parlerai pas de son fonctionnement - le sujet est parfaitement google, mais nous parlerons des paramètres critiques et du choix des amplis opérationnels. Pour commencer, décidons du schéma. J'ai dit qu'il n'y aurait pas de grâce particulière ici, nous allons donc couvrir l'ampli op avec un retour négatif (OOS) et obtenir un amplificateur avec un gain connu. Je vais simuler cette action dans MultiSIM (l'image est cliquable):



Vous pouvez télécharger le fichier pour la simulation ici .

La source de tension V2 agit comme notre shunt, ou plutôt, elle simule une chute de tension à travers elle. Pour plus de clarté, j'ai choisi une valeur de chute de 100 mV, maintenant nous devons amplifier le signal afin de le transférer à une tension plus pratique, généralement entre 1/2 et 2/3 V _ref . Cela vous permettra d'obtenir un grand nombre d'étapes de quantification dans la plage actuelle + de laisser une marge pour les mesures afin d'évaluer la gravité de tout et de calculer le temps de montée actuel, ce qui est important dans les systèmes de contrôle de charge réactifs complexes. Le gain dans ce cas est égal à:

$$

$$U_ {out} = U_ {in} * (1+ \ frac {R2} {R1}) = 0,1 * (1 + \ frac {9} {1}) = 0,1 * 10 = 1 [B]$$

Ainsi, nous sommes en mesure d'amplifier le signal de notre signal au niveau souhaité. Nous allons maintenant considérer quels paramètres méritent d'être pris en compte:

• L'amplificateur opérationnel doit être rail à rail afin de fonctionner correctement avec des signaux proches du potentiel de terre (GND)
• Il vaut la peine de choisir un ampli-op avec une vitesse de balayage élevée. Pour mon bien-aimé OPA376, ce paramètre est de 2 V / μs, ce qui me permet d'atteindre une valeur de sortie d'amplificateur opérationnel maximale de VCC 3,3 V en seulement 2 μs. Cette vitesse est suffisante pour économiser tout convertisseur ou charge avec des fréquences jusqu'à 200 kHz. Ces paramètres doivent être compris et inclure la tête lors du choix d'un ampli-op, sinon il y a une chance de mettre un ampli-op pour 10 $ où un amplificateur pour 1 $ serait suffisant
• La bande passante choisie par l'ampli-op doit être au moins 10 fois supérieure à la fréquence de commutation de charge maximale. Encore une fois, cherchez le "golden moyen" dans le rapport "prix / performances", tout est bon avec modération

Dans la plupart de mes projets, j'utilise l'ampli op Texas Instruments - OPA376, son TTX est suffisant pour implémenter une protection dans la plupart des tâches et le prix de 1 $ est assez bon. Si vous avez besoin de moins cher, alors regardez les solutions de ST, et si encore moins cher, alors chez Microchip et Micrel. Pour des raisons religieuses, j'utilise uniquement TI et Linear, car j'aime ça et je dors si tranquillement.

Ajoutez du réalisme au système de sécurité.

Ajoutons maintenant dans le simulateur un shunt, une charge, une alimentation et d'autres attributs qui rapprocheront notre modèle de la réalité. Le résultat obtenu est le suivant (l'image est cliquable):



Vous pouvez télécharger le fichier de simulation pour MultiSIM ici .

Ici, nous voyons déjà notre shunt R1 avec la résistance du même 2 mOhm, j'ai choisi une alimentation 310 V (réseau redressé) et la charge pour cela est une résistance de 10,2 Ohm, qui encore une fois, selon la loi d'Ohm, nous donne le courant:

$$

$$I = U / R = 310 / 10,2 = 30,39 [A]$$

Sur le shunt, comme vous pouvez le voir, les 60 mV précédemment calculés chutent et nous les amplifions avec un gain:

$$

$$k = 1+ \ frac {R2} {R7} = 1 + \ frac {45300} {910} = 50,78$$

En sortie, nous obtenons un signal amplifié avec une amplitude de 3.1V.Vous devez admettre qu'il peut déjà être soumis à l'ADC et au comparateur et traîné le long de la planche de 20 à 40 mm sans aucune crainte ni détérioration de la stabilité de l'œuvre. Nous continuerons de travailler avec ce signal.

Comparaison de signaux à l'aide d'un comparateur

Un comparateur est un circuit qui reçoit 2 signaux à l'entrée, et si l'amplitude du signal à l'entrée directe (+) est supérieure à l'inverse (-), alors un journal apparaît sur la sortie. 1 (VCC). Sinon, le journal. 0 (GND).

Formellement, n'importe quel système d'exploitation peut être inclus comme comparateur, mais une telle solution TTX sera inférieure au comparateur en termes de vitesse et de rapport prix / résultat. Dans notre cas, plus la vitesse est élevée, plus la probabilité que la protection ait le temps de fonctionner et de sauvegarder l'appareil est élevée. J'adore utiliser un comparateur, encore une fois de Texas Instrumets - LMV7271 . À quoi devez-vous faire attention:

• Retard de fonctionnement, en fait c'est le principal limiteur de vitesse. Au comparateur ci-dessus, ce temps est d'environ 880 ns, ce qui est assez rapide et dans de nombreuses tâches est quelque peu redondant au prix de 2 $, et vous pouvez choisir un comparateur plus optimal
• — rail-to-rail , 5, . , - rail-to-rail . (SD) TTL
• push-pull, open-drain .

Ajoutons maintenant un comparateur à notre projet dans le simulateur et regardons son fonctionnement en mode lorsque la protection n'a pas fonctionné et que le courant ne dépasse pas l'urgence (image cliquable): Vous pouvez télécharger le fichier pour simulation dans MultiSIM ici . De quoi avons-nous besoin ... Nous avons besoin si le courant dépasse 30A, pour qu'il y ait un journal à la sortie du comparateur. 0 (GND), ce signal alimentera l'entrée SD ou EN du pilote et l'éteindra. Dans l'état normal, la sortie doit être un journal. 1 (5V TTL) et activer le fonctionnement du pilote de clé d'alimentation (par exemple, "folk" IR2110 et moins ancien). Nous revenons à notre logique: 1) Nous avons mesuré le courant sur le shunt et reçu 56,4 mV; 2) Nous avons amplifié notre signal avec un coefficient de 50,78 et reçu OU 2,88 V en sortie;










3) A l'entrée directe du comparateur, nous fournissons un signal de référence avec lequel nous comparerons. Nous l'avons réglé à l'aide d'un diviseur sur R2 et réglé à 3.1V - cela correspond à un courant d'environ 30A. Avec cette résistance, le seuil de protection est régulé!
4) Maintenant, le signal de la sortie de l'ampli op est appliqué à l'inverse et nous comparons deux signaux: 3.1V> 2.88V. À l'entrée directe (+), la tension est plus élevée qu'à l'entrée inverse (-), donc le courant n'est pas dépassé et la sortie est log. 1 - les pilotes fonctionnent, mais notre LED1 ne s'allume pas.

Maintenant, augmentez le courant à une valeur> 30A (tournez R8 et diminuez la résistance) et regardez le résultat (image cliquable): Revoyons les points de notre «logique»: 1) Nous avons mesuré le courant sur le shunt et obtenu 68,9 mV; 2) Nous avons amplifié notre signal avec un coefficient de 50,78 et reçu la sortie OA 3,4 V;






4) Maintenant, le signal de la sortie de l'ampli op est appliqué à l'inverse et nous comparons deux signaux: 3.1V <3.4V. À l'entrée directe (+), la tension est INFÉRIEURE à l'entrée inverse (-), puis le courant est dépassé et la sortie est log. 0 - les pilotes ne fonctionnent PAS et notre LED1 est allumée.

Pourquoi du matériel?

La réponse à cette question est simple - toute solution programmable sur le MK, avec un ADC externe et ainsi de suite, peut simplement "se bloquer" et même si vous êtes un rédacteur de logiciels assez compétent et allumé la minuterie de surveillance et une autre protection contre le gel - pendant qu'elle est traitée, votre appareil s'éteint.

La protection matérielle vous permet de mettre en œuvre un système avec une vitesse en quelques microsecondes, et si le budget le permet, dans les 100-200 ns, ce qui est suffisant pour n'importe quelle tâche. De plus, la protection matérielle ne pourra pas «geler» et enregistrer l'appareil, même si pour une raison quelconque votre microcontrôleur de contrôle ou DSP «se fige». La protection désactivera le pilote, votre circuit de contrôle redémarrera calmement, testera le matériel et donnera soit une erreur, par exemple, dans Modbus ou il démarrera si tout va bien.

Il convient de noter que dans les contrôleurs spécialisés pour la construction de convertisseurs de puissance, il existe des entrées spéciales qui vous permettent de désactiver matériellement la génération de signal PWM. Par exemple, le STM32 préféré de tout le monde a une entrée BKIN pour cela.

Séparément, il vaut la peine d'en dire plus sur une chose telle que le CPLD. En fait, il s'agit d'un ensemble de logiques à grande vitesse et sa fiabilité est comparable à une solution matérielle. Il serait logique de mettre un petit CPLD sur la carte et d'y implémenter à la fois des protections matérielles, des temps morts et d'autres délices, si nous parlons de courant continu / continu ou d'une sorte d'armoires de commande. CPLD vous permet de rendre cette solution très flexible et pratique.

Épilogue

C’est probablement tout. J'espère que vous avez été intéressé par la lecture de cet article et qu'il vous donnera de nouvelles connaissances ou rafraîchira l'ancien. Essayez toujours de penser à l'avance quels modules de votre appareil doivent être implémentés dans le matériel et lesquels dans le logiciel. La mise en œuvre matérielle est souvent beaucoup plus simple que la mise en œuvre logicielle, ce qui permet de gagner du temps sur le développement et, par conséquent, sur son coût.

Le format de l'article sans matériel est nouveau pour moi et je vous demande d'exprimer votre opinion dans l'enquête.