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先进手术系统所需的独特电源需求,凌力尔特来接招

时间:10-11 来源:Bruce Haug 高级产品市场工程师 凌力尔特公司 点击:

路图

电源开关控制

图 3 为简化的示意图,其说明了怎样将 4 个电源开关连接至电感器、VIN, VOUT 和地。

                            

                      图 3:由 LT8705 驱动 4 个 MOSFET 开关的简化示意图

当 VIN 明显高于 VOUT 时,该器件将运行在降压模式。在此区域中,M3 始终关断而 M4 始终导通,除非在突发模式 (Burst Mode®) 操作或不连续模式中检测到反向电流。在每个周期的起点,同步开关 M2 首先接通,而电感器电流由一个内部放大器来检测。一个斜率补偿斜坡信号被加至检测电压,接着与一个基准电压进行比较。在检测到的电感器电流降至基准以下之后,开关 M2 关断,而 M1 (同步整流器) 则在此周期的剩余时间里接通。开关 M1 和 M2 将交替接通和关断,其作用类似于一个典型的同步降压型稳压器。

当 VIN 和 VOUT 彼此靠近时,占空比将减小,直至达到转换器在降压模式中的最小占空比为止,该器件随后进入降压-升压区,而且所有 4 个 MOSFET 将执行开关操作。

当 VOUT 明显高于 VIN 时,该器件将运行在升压模式。在此区域中,M1 始终导通,而开关 M2 则始终关断。在每个周期的起点,开关 M3 首先接通,而电感器电流由一个内部放大器来检测。在检测到的电感器电流升至高于基准电压之后,开关 M3 关断,而开关 M4 则在此周期的剩余时间里接通。开关 M3 和 M4 将交替接通和关断,其作用类似于一个典型的同步升压型稳压器。

故障情况

在某些工作条件下,LT8705 将启动一个故障序列。如果出现任何此类情况 (例如:过流或者过压状况),则内部开关操作和时钟输出被停用。与此同时,一个超时序列开始,此时需要重启软起动功能。倘若故障持续存在 (比如在过流期间),将不允许软起动功能重新启动转换器。在故障情况已被消除且一个预先规定的超时周期结束之后,转换器将重新启动,而重新启动的速率取决于分配给 LT8705 之软起动引脚的电容器数值。超时周期可减小器件及其他下游功率组件所承受的电应力和热应力。

总结
机器人手术系统能被用来进行多种重大的微创手术,以帮助病人缩短住院时间,更快恢复正常行动,并取得更佳的临床效果。如果采用分布式电源架构来给这类系统供电,则允许使用一个负责给用于所有子系统的下游负载点稳压器供电的 48V 标称电池后备总线电压。由于其具备利用一个可以高于、低于或等于输入电压的浮动电压对电池进行高效充电,因此凌力尔特的 LT8705 同步降压-升压型 DC/DC 控制器能够显著地简化电源设计。

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