वर्तमान दबाव को कैसे सीमित करें?

Question

मैं USB से संचालित डिवाइस डिजाइन कर रहा हूं। डिवाइस USB कनेक्शन के लिए FTDI FT2232 चिप का उपयोग करता है। कंप्यूटर से एक कमांड पर FT2232 चिप को बाकी के सर्किट में MOSFET स्विच के माध्यम से बिजली सक्षम करनी चाहिए। इस अतिरिक्त सर्किट में 50uF (FPGA + aux सामान) का समाई है और यह उसी USB पोर्ट से संचालित होता है। स्विच को चालू करने के बाद, यह अतिरिक्त 50uF समाई तब तक एक विशाल धारा को डुबोएगी, जब तक कि यह चार्ज न हो जाए।

इस गति को वर्तमान 1 को कैसे सीमित करें) पावर रेल पर वोल्टेज ड्रॉप से ​​बचने के लिए और 2) डिवाइस को पावर डिस्कनेक्ट करने से यूएसबी पीटीसी से बचने के लिए?

क्या क्रोस करंट को सीमित करने के लिए MOSFET स्विच के साथ श्रृंखला में फेराइट बीड डालना पर्याप्त है? या क्या मुझे एक विशेष चिप्स का उपयोग करना चाहिए, जैसे कि करंट दर को सीमित करने के लिए चिप्स या स्लीव दर नियंत्रण के लिए चिप्स?

नोट: सभी डिवाइस 3.3V से संचालित हैं। तो 5V रेल पर एक छोटी सी गिरावट एक समस्या नहीं होनी चाहिए अगर यह स्थिर 3.3V उत्पादन के लिए एक LDO को रोकती नहीं है।

Comments

यूएसबी 5 वी में 50 यूएफ एक मुद्दा नहीं होना चाहिए। पीटीसी में एक समय स्थिर है, इसलिए छोटी अवधि की वर्तमान स्पाइक इसे यात्रा नहीं करेगी। वैसे भी, मैं USB पटरियों पर कई सौ uF के साथ कुछ परियोजना है, कोई बुरा प्रभाव के लिए।

— कॉनर वुल्फ

@फर्जी नाम। पीटीसी धीमी और, सहमत हैं, वे छोटी अवधि के स्पाइक के कारण यात्रा नहीं करते हैं। हालांकि, इस तरह की स्पाइक वोल्टेज रेल पर पर्याप्त गिरावट पैदा कर सकती है, जिससे मैं बचना चाहूंगा। USB युक्ति का कहना है कि inrush समतुल्य लोड 44 OHms के साथ 10uF के बराबर नहीं होना चाहिए।

— ibiza

मेरे लैपटॉप ने ओवरक्राउट त्रुटियों को भड़काया है और VBUS में 47 यूएफ वाले उपकरणों के साथ काम नहीं किया है। <10 uF की USB युक्ति के साथ चिपके रहें।

— ११:२१ पर एंडोलिथ

मुझे लगता है कि USB करंट सेंसिंग बहुत अच्छा कार्यान्वयन / मदरबोर्ड विशिष्ट है। यदि आप सुरक्षित होना चाहते हैं, तो अपने डिवाइस के साथ श्रृंखला में एक संचालित यूएसबी हब डालें। इस तरह आपके कंप्यूटर पर कुछ भी उड़ाना बहुत कठिन है, भले ही कुछ गलत हो जाए।

— कॉनर वुल्फ

मैं एक बेकहॉफ औद्योगिक पीएलसी पर यूएसबी टर्मिनलों के साथ ऐसी ही समस्याएं रखता हूं, जो वास्तव में बहुत छोटा था और वास्तव में एक चेतावनी स्क्रीन को फ्लैश करेगा जब मैंने बिना किसी जुड़े यूएसबी हब में प्लग किया था, जिसमें कुछ भी जुड़ा नहीं था (हब ही बहुत समाई था)। फ़ेकनाम सही है, यह बहुत कार्यान्वयन / मदरबोर्ड विशिष्ट है।

— केविन वर्मर

Answer 1

टर्न-ऑन को धीमा करने के लिए MOSFET गेट में RC सर्किट का उपयोग करें।

FTDI ऐप नोटों में से एक में USB Vbus पर सॉफ्ट-स्टार्ट सर्किट का उदाहरण है:

Comments

माना। आरसी सर्किट संधारित्र में जाने वाले वर्तमान को सीमित करेगा। यह सुनिश्चित करने के लिए ध्यान रखा जाना चाहिए कि रेल से जुड़े उपकरणों पर न्यूनतम वृद्धि के समय मिले, अन्यथा अजीब स्टार्ट-अप लॉजिक ग्लिच हो सकते हैं जिनका निदान करना कठिन है। इसके अलावा, अवरोधक के पार एक तेज मोड़-बंद डायोड की आवश्यकता हो सकती है (जल्दी से MOSFET को बंद करने के लिए)।

— एडम लॉरेंस

यह सबसे अच्छा उपाय लगता है। वास्तव में MOSFET आधारित सॉफ्ट-स्टार्ट सर्किट को FTDI दिशानिर्देश ftdichip.com/Documents/AppNotes/… में दिखाया गया है । धन्यवाद।

— ibiza

जब मैं इस सर्किट का अनुकरण करता हूं तो यह बहुत कुछ नहीं करता है; मुझे अभी भी एक 18 ए वर्तमान स्पाइक मिलता है। IRLML6402 ठेठ दहलीज -0.55 V है, इसलिए यह बहुत जल्दी बदल जाता है। क्या मैं कुछ भूल रहा हूँ?

— एंडोलिथ

एक अतिरिक्त टोपी के साथ एक बेहतर संस्करण प्रतीत होता है इनपुट के लिए यहां बताया गया है semianalog.com/articles/fet-inrush/fet-inrush.pdf (लेकिन मैंने इसे स्वयं करने की कोशिश नहीं की है)

— patstew

Answer 2

यूएसबी विनिर्देश अध्याय 11, इंटरऑपरेबलिटी और पावर वितरण, स्थानों बिजली ड्रा पर नहीं बल्कि कड़े सीमा। उद्धृत कैपेसिटेंस केवल 10µF है, बहुत अधिक वोल्टेज ड्रॉप से ​​बचने के लिए। वर्तमान सीमित और बिजली स्विचिंग दोनों को करने के लिए विशिष्ट IC (जैसे LM3525 ) हैं, जो मदद कर सकते हैं, लेकिन सुनिश्चित करें कि इसके पीछे सर्किटरी धीमी वोल्टेज वृद्धि को सही ढंग से संभालती है। एक ब्राउन-आउट डिटेक्टर पर्याप्त हो सकता है, लेकिन कुछ उपकरणों को विशिष्ट आदेशों में कई वोल्टेज की आवश्यकता होती है।

Comments

USB वर्तमान-सीमा के लिए समान विशिष्ट IC: AP2337 , BD82034FVJ-GE2 , इत्यादि

— davidcary

Answer 3

अन्य उत्तर अच्छे हैं, लेकिन यदि आप एक घटक समाधान पसंद करते हैं तो वहां मौजूद करंट लिमिटर मौजूद है ।

बिजली की आपूर्ति गर्म-प्लग करते समय फ़्यूज़ उड़ाने से रोकने के लिए मैंने उनका उपयोग किया है। उनका ऑपरेशन वास्तव में सरल है। मूल रूप से कमरे के तापमान पर उनका प्रतिरोध होता है, 5 they कहते हैं। जब आप 5V पावर स्रोत में प्लग करते हैं तो ICL के दूसरी तरफ सीधा शॉर्ट होने पर भी सर्ज वर्तमान 1A तक सीमित रहता है। (५ वी / ५ 5 = १ ए) जैसे ही आईसीएल के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है, यह गर्म होने लगता है और इसका प्रतिरोध फिर very very के बहुत करीब आ जाता है (डेटशीट की जाँच करें) और यह ऐसा होता है जैसे घटक अब सर्किट में नहीं है।

मुझे ये पसंद हैं क्योंकि वे आम तौर पर मौजूदा डिज़ाइनों में फिर से काम करना आसान समझते हैं और यह केवल एक घटक है।

Comments

यह निश्चित रूप से वर्तमान को सीमित करने का एक उपन्यास तरीका है, लेकिन ओपी एक समाधान चाहता था जो एक वोल्टेज सैगिंग को रोकता था।

— sherrellbc

उफ़, मुझे लगा कि मैं नए से छँटाई कर रहा हूँ। यह एहसास नहीं था कि यह वर्षों पुराना था। ओपी को कुछ ऐसा चाहिए था जो बिजली की पटरियों पर वोल्टेज की कमी की ओर न ले जाए। उन्होंने कहा कि सैगिंग के बारे में कुछ भी नहीं। इसके अलावा "साग" केवल माइक्रोसेकंड (अधिक नरम शुरुआत) के लिए होगा। एक बार स्थिर अवस्था में पहुँच जाने के बाद 5V रेल एक जोड़े से अधिक नहीं होगी, और 3V3 रेल अप्रभावित रहेगी।

— एसीडी

मैंने व्याख्या की कि ओपी वोल्टेज ड्रॉप को सीमित करने के बारे में क्या कह रहा था जो कि वर्तमान सीमित तकनीक का प्रत्यक्ष परिणाम था। यही कारण है, अगर आईसीएल आप सुझाव वर्तमान की 1 ए से गुजर रहा था, 5V यह भर में गिरा दिया जाएगा है (यानी वोल्टेज साग स्रोत समाई लेता है क्षण भर के रूप में)। मैं यहाँ पूरी तरह से गलत हो सकता है। शायद मैं ऐसे शब्द फेंक रहा हूं जो विनिमेय नहीं हैं। किसी भी तरह से, मुझे आपका समाधान पसंद है।

— sherrellbc 13