Protect+

Une protection c.c. entièrement matérielle pour les rails de 7 à 60 V jusqu’à 28 A, dont tous les seuils sont ajustables.

Protect+ combine des protections ajustables contre les surtensions, les sous-tensions et les surintensités pour les systèmes de 7 à 60 V c.c., jusqu’à 28 A. Le blocage inverse permet la redondance, tandis que les signaux isolés Sleep et de défaut assurent commande et surveillance.

Description

• Protection ajustable contre les surtensions et les sous-tensions (7 à 60 V):
  Réglez des seuils de coupure indépendants pour les événements de tension trop haute comme trop basse. Lorsque la tension d’entrée dépasse les limites configurées ou passe sous celles-ci, le Protect+ déconnecte automatiquement la charge et rétablit l’alimentation dès que les conditions redeviennent normales.
• Hystérésis UVLO ajustable (0,45 à 5,68 V):
  Ajustez l’hystérésis de sous-tension pour tenir compte de la chute de tension dans les câbles, ce qui est particulièrement important avec des fils longs ou fins parcourus par des courants élevés. Évite les oscillations et les brèves coupures d’alimentation au rétablissement.
• Protection contre les surintensités à verrouillage:
  Seuil de coupure en courant réglable, au choix 2, 5, 10, 20, 30 A ou No OCP, avec une précision typique de ±10 % et un temps de réponse d’environ 50 ms. En cas de surintensité, le module se verrouille à l’arrêt et attend un réarmement manuel ou électronique, ce qui vous laisse la maîtrise complète du retour de l’alimentation.
• Protection contre l’inversion de polarité et les courants inverses:
  La fonction de diode idéale bloque le courant inverse avec une chute de tension minimale, ce qui protège contre les erreurs de câblage et permet de mettre en parallèle en toute sécurité des alimentations, des batteries ou des panneaux solaires (ORing d’alimentation).
• Mise sous tension à démarrage progressif:
  La tension de sortie monte progressivement, à environ 0,2 V/ms, une fois le seuil UVLO franchi, ce qui protège contre le courant d’appel et garantit que les seuils de protection sont évalués avant l’application de la pleine tension.
• Fusible série de 40 A:
  Une seconde couche de protection matérielle sur la carte, contre les conditions qui pourraient détruire les MOSFET de passage.
• Fonction d’interrupteur de puissance:
  Utilisez un interrupteur mécanique ou numérique de faible courant sur l’entrée Sleep pour commander des charges de forte puissance. Aucun interrupteur volumineux de fort courant n’est nécessaire.
• Sortie de défaut et entrée de veille opto-isolées:
  Sortie de défaut isolée à collecteur ouvert, offerte en option, pour le diagnostic du système, les alertes ou une logique d’arrêt automatique. L’entrée de veille isolée permet à un circuit externe de commander la mise en marche ou l’arrêt du module.
• Compact et facile à fixer:
  Circuit imprimé de 68 x 44 mm avec trous de fixation M2 et connecteurs XT60 (paire de connecteurs et gaines thermorétractables incluses), pour une installation simple.

Exprimez toutes les valeurs ci-dessous en volts. V_OV est le seuil de coupure en surtension souhaité lorsque la tension d’entrée monte. V_UV_recovery est le seuil de rétablissement après une sous-tension lorsque l’entrée remonte, et V_HYS est l’écart entre la coupure et le rétablissement en sous-tension. Si vous partez du seuil de coupure sur le front descendant, ajoutez V_HYS pour obtenir V_UV_recovery.

• OV_pad = (V_OV − 0,092) / 30,47
• UV_pad = (V_UV_recovery − 0,047) / 30,53
• HYS_pad = (V_HYS + 0,058) / 29,89
• V_OV_recovery = 30,23 × OV_pad − 0,69

Mesurez la pastille UV avec le voyant rouge allumé et la pastille OV avec le voyant vert allumé. L’hystérésis de surtension est fixée par le matériel : la dernière équation donne la tension d’entrée descendante à laquelle la sortie se rétablit après une coupure en surtension.

Comportement de la protection en mise en parallèle

Pourquoi utiliser un module Protect+ plutôt que de brancher les sources directement en parallèle ?

1. Lorsque deux sources de tensions différentes sont branchées en parallèle, la source la plus élevée pousse du courant dans la plus basse pour tenter de les amener au même potentiel.

Ce courant non maîtrisé peut endommager les alimentations qui ne sont pas conçues pour l’absorber, car la boucle de régulation interne de l’alimentation la plus basse doit alors lutter pour compenser ce que fait l’autre source. Dans le cas d’une batterie, une pointe de courant non régulée et potentiellement dangereuse peut circuler, dépassant possiblement le courant de charge maximal de la batterie, et l’endommager par dépôt de lithium métallique, ce qui contribue à une défaillance prématurée.

Chaque module Protect+ possède un comparateur interne qui mesure la tension aux bornes de son MOSFET de passage et le coupe en quelques microsecondes s’il détecte un courant inverse, isolant ainsi cette source et protégeant tout ce qui se trouve derrière elle.

Une remarque sur le partage de charge : le ORing offre une redondance nette et une bonne isolation des défauts. Si une source tombe, les autres reprennent la charge sans retour de courant. Il n’équilibre pas activement le courant entre les sources. Pour que celles-ci se partagent la charge de façon raisonnable, nous avons constaté qu’elles doivent généralement se situer à environ 0,5 V les unes des autres ; la source la plus élevée aura malgré tout tendance à porter la plus grande part de la charge jusqu’à ce qu’elle atteigne sa limite de courant.

Pour utiliser le module Protect+ en mode parallèle (ORing) :

1. Utilisez un module Protect+ par source d’alimentation.
2. Réglez le seuil OVC (coupure en surtension) sur chaque module, ou désactivez-le en tournant la résistance OVC à sa valeur maximale.
3. Raccordez chaque source d’alimentation à son propre module Protect+.
4. Reliez ensemble les bornes de sortie de tous les modules Protect+ pour former la sortie commune.
5. (Facultatif) Ajoutez un interrupteur sur la borne d’activation de chaque module pour mettre les sources en service ou hors service individuellement

Informations complémentaires