Description
📝 Aperçu
Le module PN Labs Protect Nano est un disjoncteur électronique miniature avec protection contre la sous-tension, la surtension, l’inversion de polarité et la surintensité et le courant inverse, destiné à être utilisé avec des applications de faible puissance. Fonctionnant à 3,3, 5 et 12 V jusqu’à 5 A de courant continu, il s’adapte parfaitement à une plaque d’essai standard et peut être soudé à un PCB plus grand.
Il se situe entre votre source d’alimentation et votre charge, surveillant les conditions d’entrée d’alimentation pendant un démarrage progressif initial et un fonctionnement ultérieur, et déconnectant la charge si des tensions dangereuses sont détectées, évitant ainsi des dommages coûteux.
Utiliser Protect Nano est un excellent choix pour les applications DIY et industrielles.
✅ Principales caractéristiques
- Protection de surtension/sous-tension sélectionnable pour les systèmes 3,3, 5 et 12 V :
Définissez votre mode de fonctionnement en soudant les cavaliers sur la carte. Lorsque la tension d’entrée devient invalide, le module s’éteint automatiquement et se rétablit automatiquement lorsque les conditions se normalisent. - Protection contre l’inversion de polarité et le courant inverse :
Comporte un MOSFET de blocage inverse côté haut pour protéger contre les défauts de courant inverse et d’inversion de polarité. Prend également en charge la mise en parallèle des alimentations pour la redondance (ORing). - Protection de surintensité du disjoncteur réglable : Des cavaliers soudables vous permettent de modifier le niveau de protection de surintensité à 1, 3 ou 6 A. Lorsque cela se déclenche, le signal Power Good passe à l’état bas et le module est verrouillé jusqu’à ce que le bouton RST soit enfoncé ou qu’un signal soit envoyé à la broche RST.
- Capacité de commutateur d’alimentation :
Basculez les charges en tirant la broche de réinitialisation (RST) vers le haut. - Signal Power Good (PG)
Le signal PG à drain ouvert est normalement tiré vers le haut vers Vcc et passe sinon à l’état BAS lors d’un événement de défaut, ce qui est idéal pour les diagnostics système, les alertes ou la logique d’arrêt. - LED d’état : Une LED verte SAFE vous indique que l’alimentation circule en toute sécurité dans le circuit intégré.
- Fonction d’arrêt thermique et fusible CMS intégré : Si le courant d’état stable est dépassé et que la carte surchauffe, le circuit intégré dispose d’une fonction d’arrêt thermique qui se déclenchera autour de 140 à 150 °C. Soyez assuré qu’il existe également un fusible de série de 8 A sur le module en dernier recours au cas où une surtension rapide détruirait le circuit intégré avant que l’arrêt ne puisse répondre.
- Fonction de démarrage progressif : La sortie de puissance est augmentée d’environ 1 V/ms dans votre circuit, ce qui contribue à réduire le courant d’appel au démarrage et assure une mise en marche en douceur.
Compatible avec les plaques d’essai et le SMT, avec espace pour les borniers (inclus) :
Un petit encombrement de 20×26 mm qui s’adapte à une plaque d’essai standard le rend idéal pour les circuits de prototypage. Il peut également être soudé à un PCB plus grand via ses plots de bord, qui sont compatibles avec les processus SMT. Il est également livré avec des borniers de 3,5 mm.
🚨 Comportement de la protection contre les surtensions/sous-tensions
Performances en modes 3,3, 5 et 12 V
Les tensions de coupure pour chacun des modes sont indiquées dans les figures ci-dessus. Notez que le module a une hystérésis intégrée, de sorte que les niveaux de coupure changent avec les niveaux de tension montants et descendants.
Important : Pour que le module s’allume, le cavalier de courant doit également être soudé.
Comportement de la protection au démarrage
Lors de la mise en marche, la tension de sortie du Protect Nano augmente d’environ 1,0 V/ms jusqu’à ce que l’appareil soit complètement allumé.
Si, à un moment donné, la tension d’entrée est supérieure à la coupure de surtension (OVC) indiquée dans les graphiques ci-dessus, l’appareil passe en mode d’arrêt et la tension de sortie chute, garantissant que votre circuit ne voit jamais cette tension élevée.
Lorsque la sortie est éteinte, la LED SAFE est éteinte et le signal Power Good (PG) est tiré à la masse.
- Si la tension descend en dessous du seuil de verrouillage de sous-tension (UVLO) ou monte au-dessus de l’OVC, le module passe en mode d’arrêt en quelques microsecondes et tire le signal PG à la masse.
- Si la tension revient à un niveau valide, comme indiqué par le seuil UVLO et l’OVC, le module se rallume automatiquement et tire le signal PG vers Vcc.
⚡ Création d'un système d'alimentation redondant (power ORing)
Plusieurs modules Protect Nano peuvent être connectés en parallèle pour créer un contrôleur power ORing.
Pour que les alimentations partagent la charge, nous avons constaté qu’elles doivent généralement être à moins de 0,5 V l’une de l’autre.
Pour faire fonctionner le module Protect Nano en mode Parallèle :
En utilisant un module Protect Nano par source, joignez les bornes de sortie de tous les modules Protect pour créer un bus commun. Ceci est appelé power ORing.
Après avoir créé le bus, connectez PG à Vcc pour lui donner une référence lorsqu’il est affirmé haut. Vous pouvez maintenant utiliser le signal PG du premier module comme signal de désactivation à transmettre à la broche de réinitialisation de l’autre ou des autres modules pour créer une configuration de multiplexage d’alimentation prioritaire. Ceci est illustré ci-dessous sur notre module de démonstration :
🟢 Fonctionnement normal
Lorsqu’il fonctionne dans les limites de tension de sécurité :
-
La LED SAFE (verte) est allumée
-
La broche de signal Power Good (PG) est tirée vers le haut vers Vcc.
- La résistance série du module est d’environ 39 mOhm.
🔌 Réinitialisation du module après des événements de surintensité
Le Protect Nano est doté d’un disjoncteur à verrouillage qui peut être basculé pour se déclencher à 1, 3 ou 6 A.
Si le module subit un événement de surintensité et s’éteint, il peut être réinitialisé en appuyant sur le bouton de réinitialisation (RST) ou en envoyant une impulsion électrique à la broche de réinitialisation allant de 3,3 à 20 V par rapport à la masse commune du circuit.
Notez que cette carte n’est conçue que pour 5 A de courant continu.
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