詳細(xì)介紹
西門子8輸出繼電器在典型情況下,,VPOS電壓可以在12-36V之間變化,。RLOAD也可以從短電阻到1kΩ變化,。為了說明這一點,可以考慮我們的*個示例,,即VPOS等于36V,,RLOAD等于1Ω的情況。當(dāng)閥門設(shè)定為滿量程時,,控制器將通過負(fù)載驅(qū)動20mA,。這意味著負(fù)載消耗的功率是PLOAD = I2R = 0.4mW。
所產(chǎn)生的總功率為Pgenerated = VI = 0.72W,。從這個例子可以看出,,電壓— 電流轉(zhuǎn)換電路耗散剩余的功率:0.72W-0.4mW = 0.7196W。這是一個非常低效的系統(tǒng),,并將導(dǎo)致系統(tǒng)溫度的不必要地增加,。
考慮第二個示例,其中負(fù)載阻西門子8輸出繼電器抗較高,,為1kΩ,。在這種情況下,PLOAD = I2R = 0.4W,。所產(chǎn)生的總功率為Pgenerated = VI = 0.72W,。電壓 - 電流轉(zhuǎn)換電路耗散其余功率:0.72W-0.4W = 0.32W。
您可以想象,,如果存在大量的功率損耗,,在這么小的空間中增加更多的通道將變得不可持續(xù),這直接增加系統(tǒng)溫度,,降低可靠性并增加故障,。我給出的示例顯示單通道設(shè)計的功率損耗。在存在四個通道的情況下,,*個和第二個示例中的功率損耗分別接近2.8W和1.2W,。
由于功率損耗隨著更高通道數(shù)模塊的使用而急劇增加,一種可能的解決方案是根據(jù)負(fù)載自適應(yīng)地更改VPOS供應(yīng),。您可以通過添加一個簡單的反饋網(wǎng)絡(luò)并使用降壓/升壓轉(zhuǎn)換器為負(fù)載提供必要的電源來實現(xiàn),。這樣的系統(tǒng)將如圖2所示的框圖。
圖2:具有降壓/升壓轉(zhuǎn)換器的電壓—電流轉(zhuǎn)換器
在這種設(shè)計技術(shù)中,,降壓/升壓轉(zhuǎn)換器將檢測驅(qū)動負(fù)載的輸出FET的漏極—源極電壓,,并產(chǎn)生內(nèi)部成比例的誤差電流。通過復(fù)雜的狀態(tài)機(jī)算法,,設(shè)備將決定降低或提升電源,。該技術(shù)在四通道DAC8775中得以實現(xiàn),從而實現(xiàn)更高的效率,。
如果使用與*個示例相同的值,,當(dāng)負(fù)載為1Ω時,,降壓/升壓轉(zhuǎn)換器會將DAC的電源降低,從而獲得所需的小電源,。在DAC8775的情況下,,將低至4.5V。
如在*個示例中,,PLOAD = I2R = 0.4mW,。產(chǎn)生的總功率為Pgenerated = VI = 0.09W。電壓—電流轉(zhuǎn)換電路耗散其余功率:0.09W-0.4mW = 89.6mW,。因此,,與示例1相比,功耗提高了8倍,。
對于1kΩ負(fù)載情況,,PLOAD = I2R = 0.4W。所產(chǎn)生的總功率為Pgenerated = VI= 0.46W,,因為降壓/升壓轉(zhuǎn)換器將VPOS設(shè)置為23V,。電壓 - 電流轉(zhuǎn)換電路耗散其余功率:0.46W-0.4W = 0.06W。因此,,與沒有降壓/升壓轉(zhuǎn)換器反饋的設(shè)計相比,,功耗提高了五倍。
DAC8775的效率也導(dǎo)致需要更多的熱優(yōu)化系統(tǒng),。在具有和不具有自適應(yīng)功率反饋電路的四通道設(shè)計中比較芯片的結(jié)溫顯示了芯片溫度的顯著改善,。圖3和圖4所示為DAC8775的測量結(jié)果,比較了在1Ω和1kΩ RLOAD情況下,,使用和不使用降壓/升壓轉(zhuǎn)換器的模溫,。從圖3可以看出,這種技術(shù)可以將結(jié)溫提高至高達(dá)36°C,。
當(dāng)將越來越多的通道擠入更小的空間時西門子8輸出繼電器,,熱優(yōu)化成為區(qū)分模塊功能的關(guān)鍵性能參數(shù)。在熱量未優(yōu)化的模塊中,,系統(tǒng)故障是常見的,,且由于溫度漂移較大,性能下降,。DAC8775由于其高集成度和高效率而解決了這兩個挑戰(zhàn),,并具有出色的DC和漂移性能。
圖3:RLOAD的模溫為1Ω
圖4:1KΩ的RLOAD的模溫
如果芯片溫度超過150℃,,DAC87西門子8輸出繼電器75提供過溫報警,,這是豐富的智能診斷功能的其中一個特色,可幫助早期檢測故障。這些包括開路負(fù)載,、短路、循環(huán)冗余校驗(CRC),、看門狗定時器和合規(guī)電壓,。除了故障警報之外,設(shè)備還允許您選擇便于可靠的系統(tǒng)操作的預(yù)設(shè)操作,。您可以告知設(shè)備什么都不做,、停機(jī)或進(jìn)入預(yù)編程的安全碼。