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© daimy dreamstime.com Application Notes | 09 Oktober 2013

Produktankündigung ohne Bauchlandung

Eine kleine Investition in den Überspannungsschutz für wertvolle FPGAs, ASICs und Mikroprozessoren bringt Vorteile bezüglich einer höheren Zuverlässigkeit sowie erhöhter Sicherheit und verringert Garantiekosten.

Die sich ständig vergrößernde Kluft zwischen der Zwischenbusspannung von 24 V bis 48 V, wie sie üblicherweise in Systemen für den industriellen Einsatz sowie in der Luftfahrt und Verteidigung vorgefunden wird, und den Eingangsspannungen moderner digitaler Prozessoren enthält ein Design-Risiko, das leicht zu Systemausfällen, giftigen Dämpfen oder noch ernsteren Schäden führen kann. Eine relativ erhöhte Eingangsspannung macht es zunehmend schwieriger, die Stromversorgungsspannungen innerhalb der Sicherheitsgrenzen des Prozessors beizubehalten und hat direkte Auswirkungen auf das Produkt bezüglich Ausmaße, Betriebskosten und -sicherheit sowie Zuverlässigkeit. Die Risiken der Überspannung beinhalten folgende Punkte, sind jedoch nicht darauf beschränkt: 1. Spannungsspitzen treten auf dem Zwischenbus der Stromversorgung auf, 2. geringe Ungenauigkeiten sind im PFM/PWM-Timing des Schaltreglers vorhanden und 3. fehleranfällige Kondensatoren aus dem grauen Markt oder illegal nachgebaute Kondensatoren, werden in der Fertigung verwendet. Während die meisten Firmen leugnen, dass unzulässige elektronische Komponenten überhaupt in ihre Fertigungslinien gelangen könnten, zeigen Anrufe von Kunden beim Kundensupport von Linear Technology, Diskussionen mit Kollegen von anderen IC-Herstellern und auch der Report des US Senate Committee vom Mai 2012, dass Komponenten vom Schwarzmarkt oder illegal nachgebaute elektronische Bauteile unglücklicherweise regelmäßig auftauchen - und das selbst bei Unternehmen mit der besten Reputation und in den sichersten Applikationen. Jedes dieser drei genannten Ereignisse könnte eine Abweichung der Ausgangsspannung verursachen, die die Spannungsfestigkeit des Verbrauchers übersteigt und damit potenziell eine dauerhafte Zerstörung oder in einigen extremen Fällen sogar die Entzündung von teuren FPGAs, ASICs oder Mikroprozessoren verursacht. Abhängig vom Grad der Zerstörung ist die Grundursache nur sehr schwierig zu bestimmen und die resultierenden hohen Reparaturkosten, verlorene Produktivität der Kunden und der Schaden für die Reputation sind extrem frustrierend. Wenn ein System einen Zwischenspannungsbus enthält, verdient ein Plan zur Risikominderung Beachtung, um die Kosten zu minimieren und Unannehmlichkeiten von den Kunden fern zu halten. Traditionelle Überspannungsschutzschaltungen, die eine Sicherung enthalten sind nicht mehr geeignet, um moderne FPGAs, ASICs und Mikroprozessoren zu schützen, insbesondere dann, wenn der vorgelagerte Spannungspegel 24 V oder 28 V beträgt. Die Reaktionszeit ist stark variierend und zu ungenau, um einen Schutz in Anwendungen mit einem derart hohen Unterschied zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung zu gewährleisten. Außerdem, selbst wenn der digitale Logikbaustein erfolgreich geschützt wird, ist der Wiederherstellungsprozess langwierig und die daraus resultierende Ausfallzeit ärgerlich für Kunden, da ein menschliches Eingreifen nötig ist, um die Sicherung auszuwechseln, bevor man einen Neustart des Systems versucht. Deshalb wurde eine neue Lösung kreiert, die einen für 28 V ausgelegten 10-A-Schaltregler mit Schaltungen kombiniert, die vor vielen Fehlern schützen, einschließlich Überspannung, um wertvolle FPGAs, ASICs oder Mikroprozessoren zu schützen. Auf den Fall einer Überspannung am Verbraucher ist jeder Regler in der Fabrik getestet und es wird garantiert, dass er innerhalb von 500 ns die Schutzschaltung auslöst, bevor er an die Kunden ausgeliefert wird. Darüber hinaus ist die Recovery einfach und leicht. Man ändert einfach den Logikpegel am Steuerpin, um den Normalbetrieb wieder aufzunehmen, wenn man annimmt, dass der Fehler beseitigt wurde, sonst wird die Schutzfunktion umgehend ein ernsthafteres Problem anzeigen. Die Stromversorgung inklusive der Schutzfunktionen für die heutigen, hoch entwickelten digitalen Logikbausteine sind nun in einem kompakten oberflächenmontierbaren Baustein verfügbar.
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2019.10.11 15:09 V14.5.0-1