Um fusível inteligente de troca a quente reinicializável eletronicamente da ON Semiconductor

A ON Semiconductor oferece seu novo fusível inteligente hot swap, que é um fusível em linha reinicializável eletronicamente e programável para aplicações de alta corrente.

Os novos NCP81295 e NCP81296 da ON Semiconductor são fusíveis em linha de 50 A, reconfiguráveis ​​eletronicamente, para uso em aplicações de 12 V de alta corrente. Esses dois ICs, que são oferecidos apenas em pacotes QFN32 de 32 pinos 5 × 5 mm, empregam um MOSFET de canal N integrado com um RDSon baixo (0,65 mΩ típico). O FET integrado simplifica a implementação e reduz o tamanho geral da solução.

À primeira vista, este dispositivo de 32 pinos – na verdade 33 pinos incluindo a almofada térmica – pode parecer um pouco intimidante, mas não é tão ruim quanto parece. Dezoito desses pinos são usados ​​para entrada/saída de alta corrente e para conexões GND, e outros cinco pinos não estão conectados. ON Semi decidiu usar um pacote com pinos típicos de baixa corrente e então obter desempenho de alta corrente dividindo as linhas de entrada e saída do fusível entre vários pinos.

Se você está se perguntando quais são as diferenças entre o NCP81295e NCP81296— ambos, aliás, compartilham a mesma folha de dados – consegui identificar três dessas diferenças. Uma diferença, que é claramente destacada na seção Outros recursos na página 1 da folha de dados, é que o NCP81295 apresenta uma funcionalidade de trava para os recursos de proteção listados abaixo, enquanto o NCP81296 oferece um modo de nova tentativa automática para esses mesmos recursos. .

A segunda distinção entre esses dois CIs é o limite de corrente para sua proteção contra curto-circuito. Especificamente, como pode ser visto na tabela abaixo, o NCP81295 tem um limite de corrente de 100 A, enquanto o NCP81296 tem um limite reduzido (mas ainda bastante robusto) de 80 A. A propósito, o tempo de resposta de curto-circuito de 500 ns parece ser muito impressionante.

A terceira diferença, que na verdade parece ser um erro grave na folha de dados, é que apenas o NCP81295 é adequado para conectar vários dispositivos em paralelo (mais sobre esse assunto posteriormente). A explicação (veja a figura abaixo) é dada na seção intitulada Ligação de múltiplos fusíveis (página 19).

Esses fusíveis inteligentes de troca a quente reconfiguráveis ​​eletronicamente podem ser utilizados em uma das três configurações: como um único fusível em operação autônoma (onde nenhum microcontrolador é usado); como um único fusível com microcontrolador; e de forma múltipla com fusíveis conectados em paralelo com um microcontrolador (veja as figuras abaixo).

Agora, considerando que

a imagem acima faz referência ao NCP81295e o NCP81296– em quatro casos, veja bem;

e que a primeira página da folha de dados diz “Pode ser paralelo para aplicações de corrente mais alta”, sem afirmar que esse recurso supostamente se aplica apenas ao NCP81295;

e que a seção Saída SS (Soft-Start) (página 17) nunca menciona que apenas uma das duas versões do IC é capaz de ser conectada em paralelo...

parece muito provável que a seção intitulada Ligação múltipla de fusíveis (página 19) esteja simplesmente errada. Talvez, esperançosamente, durante a próxima revisão desta ficha técnica, ON Semi corrija este erro (ou ajude o leitor a entender porque não é um erro).

Dada a natureza de alta corrente deste dispositivo, é uma boa ideia examinar atentamente os problemas de dissipação de energia. Como nos lembra a figura abaixo, a dissipação de potência aumenta com o quadrado da corrente. Portanto, mesmo que este fusível tenha baixa resistência, ele ainda deve dissipar energia significativa em correntes mais altas, e isso significa que o NCP81295/6 poderá sofrer aumentos significativos de temperatura se você não fornecer caminhos adequados para afastar o calor do dispositivo.

Você já teve a oportunidade de usar o NCP81295/6 da ON Semi em algum de seus projetos? Se sim, deixe um comentário e conte-nos suas experiências.