Qu’est-ce qu’un circuit intégré de commutation de charge ?
Les circuits intégrés de commutation de charge sont des circuits intégrés qui combinent la fonction de pilotage des MOSFET et des FET à faible résistance à l’enclenchement. Ceci pour activer et désactiver l’alimentation électrique avec la fonction de sortie de diverses fonctions de protection et de conditions anormales vers le circuit intégré externe.
L’utilisation de circuits intégrés de commutation de charge permet de réduire le nombre de composants par rapport à l’utilisation d’une combinaison de composants électroniques individuels pour réaliser la même fonction. Cela économise de l’espace.
Utilisations des circuits intégrés à commutation de charge
Les circuits intégrés à interrupteur de charge sont utilisés dans les circuits d’alimentation des équipements électroniques. Comme la plupart des circuits intégrés à interrupteur de charge ont un courant nominal de 0,5 A à 5 A, ils sont souvent utilisés dans les équipements d’information et de communication tels que les PC, les périphériques de PC et les appareils mobiles, plutôt que dans les équipements industriels qui font fonctionner des moteurs, des solénoïdes, etc.
Comme ils sont dotés de diverses fonctions de protection, ils conviennent aux domaines où les circuits périphériques et les harnais doivent être protégés en cas de court-circuit de la charge ou d’échauffement anormal du FET, ou lorsque l’équipement connecté peut être inséré sous tension, comme dans le cas de l’USB.
Principe des circuits intégrés de commutation de charge
1. Alimentation de la charge
Les circuits intégrés à commutation de charge utilisent un FET à canal P ou un FET à canal N interne pour activer et désactiver l’alimentation de la charge. Le circuit de commande du FET à l’intérieur du circuit intégré de commutation de charge contrôle la tension de grille du FET et modifie la résistance entre le drain et la source du FET, réalisant ainsi la fonction ON/OFF de l’alimentation électrique de la charge.
2. Protection contre les surintensités
L’alimentation de la charge est coupée si le courant produit par le circuit intégré de l’interrupteur de charge dépasse la valeur spécifiée. Le circuit intégré de l’interrupteur de charge peut être protégé lorsque la borne de sortie du circuit intégré de l’interrupteur de charge est court-circuitée à GND ou lorsqu’un courant circule dans la charge.
Par exemple, si une surintensité circule vers le FET de l’entraînement de la charge, la surintensité continuera à circuler vers le FET s’il n’y a pas de fonction de protection contre les surintensités. Avec la protection contre les surintensités, cependant, l’alimentation de la charge est coupée et le FET ne tombe pas en panne et le câblage n’est pas rompu.
3. Protection contre la surchauffe
Si la température de la jonction du semi-conducteur à l’intérieur du circuit intégré de l’interrupteur de charge dépasse la température spécifiée, l’alimentation de la charge est coupée. Le circuit intégré du commutateur de charge peut être protégé en cas de production anormale de chaleur dans l’environnement externe ou lorsque le courant de charge est plus élevé que prévu.
Par exemple, si une charge tombe en panne et qu’un courant plus important que prévu circule dans les FET, ces derniers continueront à produire de la chaleur et tomberont en panne s’il n’y a pas de fonction de protection contre la surchauffe. En revanche, avec une protection contre la surchauffe, l’alimentation de la charge est coupée et le FET ne tombe pas en panne.
4. Protection contre les basses tensions
Si la tension d’alimentation à l’entrée du circuit intégré de commutation de la charge tombe en dessous d’un niveau spécifié, l’alimentation de la charge est coupée. Cela évite tout dysfonctionnement de la charge lorsque la tension d’alimentation chute en raison d’une défaillance du circuit d’alimentation.
Par exemple, si le circuit d’alimentation tombe en panne et que la tension d’alimentation tombe en dessous de la tension de fonctionnement garantie, la charge ne fonctionnera pas correctement car l’alimentation de la charge continuera d’être activée sans la fonction de protection contre les basses tensions. En revanche, avec la protection contre les basses tensions, l’alimentation de la charge est coupée et la charge ne présente pas de dysfonctionnement.
Autres informations sur les circuits intégrés de commutation de charge
Bornes des circuits intégrés à interrupteur de charge
Les bornes typiques des circuits intégrés à interrupteur de charge sont les cinq broches VCC, GND, EN, FLG et VOUT.
1. Broche VCC
La borne VCC est la borne d’entrée d’alimentation du circuit intégré de commutation de charge. La ligne d’alimentation à fournir à la charge est connectée à cette borne, et un condensateur céramique de dérivation est connecté entre les bornes VCC et GND. Le condensateur céramique de dérivation doit être placé à proximité de la borne pour être efficace.
2. Broche VOUT
La broche VOUT est la broche de sortie de l’alimentation et relie la ligne d’alimentation de la charge. Les diodes parasites des MOSFET dans le circuit intégré de commutation de la charge sont désactivées de sorte qu’aucun courant inverse ne circule de VOUT à VCC.
3. Broche EN
La borne EN est une borne d’entrée qui contrôle la sortie d’alimentation ON/OFF du contact de l’interrupteur de charge ; en connectant la borne EN au port de sortie du microcontrôleur, l’alimentation de la charge peut être contrôlée.
Le niveau de logique et de tension de la borne EN diffère en fonction du circuit intégré du commutateur de charge. Il convient donc de vérifier la fiche technique et de connecter la logique et la tension appropriées.
4. Broche FLG
La borne FLG est une borne de sortie qui indique l’état du circuit intégré de commutation de charge. La tension de la borne FLG change lorsque le circuit intégré de commutation de charge est normal ou anormal.
En connectant la borne FLG au port d’entrée du microcontrôleur, l’état du circuit intégré de l’interrupteur de charge peut être contrôlé. La borne FLG étant normalement une sortie à drain ouvert, il convient de connecter une résistance de rappel externe et de laisser la borne non connectée lorsque la borne FLG n’est pas utilisée.