Блог компании Контроллер диода с низким током покоя ADI LTC4372CDD идеальный для роботов-гуманоидов

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. поставляет и перерабатывает ADILTC4372CDDИдеальный диодный контроллер с низким тихим током.С такими основными характеристиками, как сверхнизкое потребление энергии в диапазоне микроампер, сверхширокий диапазон напряжения, сверхбыстрый обратный отключение и компактный пакет,Он точно отвечает строгим требованиям к системам питания гуманоидов-роботов., что делает его предпочтительным компонентом для избыточного питания, защиты батареи и предотвращения обратного питания нагрузки в робототехнике.

Я.LTC4372CDDОбзор продукции

LTC4372CDD представляет собой высоковольтный диодный контроллер с низким тихим током, размещенный в компактном пакете 3 × 3 мм 8-WFDFN. Разработан специально для замены традиционных диодов Schottky,он управляет путем питания с практически нулевым снижением напряжения вперед, управляя внешним N-каналом MOSFET, тем самым идеально решая проблемы генерации тепла и сокращения срока службы батареи, вызванного падением напряжения 0,4V ≈ 0,6V, типичным для обычных диодов.

ВLTC4372CDDУстройство сочетает в себе четыре основных преимущества: сверхнизкое потребление энергии в режиме покоя, широкая терпимость к напряжению, сверхбыстрая блокировка обратного движения и защита обратного движения при высоком напряжении.Он подходит для широкого спектра сценариев защиты питания на полной линии, включая 48-вольтовые основные батареи для гуманоидных роботов, многоканальные избыточные источники питания, сервоприводы, резервные источники питания MCU и распределение энергии для датчиков зрения,что делает его основным устройством PMIC для гуманоидных роботов, долговечные и очень надежные энергосистемы.

II. Ключевые электрические характеристикиLTC4372CDD

1Ультранизкий тихий ток (основное преимущество для выносливости робота)

Нормальный рабочий тихий ток: всего 5μA

SHDN режим отключения тихий ток: до 0,5μA

Гуманоидные роботы имеют большое количество прерывистых нагрузок в режиме ожидания (совместные режимы сервоспаления, режим ожидания камеры и мониторинг низкой мощности сопроцессорами);Потребление электроэнергии в режиме покоя на уровне микроампера может значительно снизить расход батареи системы в режиме ожидания, тем самым продлевая продолжительность одного операционного цикла.

2Широкий диапазон рабочего напряжения

Рабочее напряжение: 2,5 V ≈ 80 V. Совместимо с основным 24 V / 48 V литий-ионным аккумулятором и 5 V / 12 V вспомогательными низковольтными разветвлениями, найденными в гуманоидных роботах,с диапазоном напряжения не более 1 kV,, компьютерные панели ИИ, датчики ИМУ и ручные приводы.

3Сверхбыстрая защита от отключения обратного тока

Время отключения от обратной неисправности ≤ 1,5 μs. В случае аварийной остановки соединения робота, короткого замыкания батареи или обратного тока от нескольких источников питания:обратный ток может быть отключен в течение миллисекунд, предотвращая выгорание MOSFET и повреждение главного чипа управления, тем самым обеспечивая безопасность управления движением гуманоидного робота.

4. Сильная защита от обратного напряжения

Поддерживает обратное питание, выдерживает напряжение 28 В, исключая риск сбоя питания всей системы, вызванный обратным соединением батареи или неправильным подключением/выключением кабеля.и подходит для сценариев, связанных с частым демонтажем и сборкой робота., а также на открытом воздухе.

5Возможности привода и топологии

высококачественный N-канальный MOSFET-привод, способный обеспечивать питание или избыточность с помощью одного устройства,или приводящих обратно-на-зад MOSFETs для подавления всплеска тока и обеспечить жесткое отключение пути нагрузки; поддерживает максимальный проводный ток 10A, отвечающий требованиям к питанию для высокопроизводительных сервоустановок ног и талии.

6Пакет и температурный диапазон

ВLTC4372CDDпредставляет собой коммерческую модель с диапазоном температуры работы от 0 до 70 °C. Он оснащен компактным 3×3 мм DFN поверхностным монтажем, занимающим минимальное пространство на печатных панелях,что делает его подходящим для конфискованных плато платы, найденных в гуманоидных роботов тела и суставов.

III. Основные характеристики продукцииLTC4372CDD(Специфические преимущества для человекоподобных роботов)

1Очень низкие потери на рабочем состоянии, сокращение потребности в производстве тепла и управлении теплом в роботах

Обычные диоды Шоттки обычно имеют падение напряжения в режиме включения 0,5 В или более; в сервосхем высокой мощности это приводит к непрерывному выработке тепла,Требование дополнительных структур управления тепловой энергией и увеличение веса роботаПри сочетании с MOSFET с низким уровнем RdsonLTC4372CDDможет уменьшить падение напряжения в режиме включения до милливольт, значительно снижая расход энергии на пути питания, облегчая нагрузку на тепловую конструкцию робота,и облегчить достижение легкого дизайна кузова.

2Потребление электроэнергии в режиме ожидания в диапазоне микроампер, увеличивая срок службы батареи робота

Гуманоидные роботы проводят большую часть своего времени в прерывистой работе: сервоустройства переходят в режим сна между ходьбой и хватанием движений, камеры зрения в режиме ожидания,и резервные модули безопасности остаются в режиме ожидания с постоянным питаниемПри рабочем токе 5 мкА и токе выключения 0,5 мкА расход батареи незначителен; по сравнению с аналогичными диодными контроллерами потребление энергии снижается более чем на 60%.эффективно продлевая время непрерывной работы робота с той же емкостью батареи.

3Многоканальная изоляция избыточного питания для обеспечения функциональной безопасности робота

Гуманоидные роботы используют архитектуру двойного источника питания, состоящую из основной батареи и запасной аварийной батареи.автоматический выбор питания с более высоким напряжением; он беспрепятственно переключается на резервный источник питания в случае истощения основного аккумулятора или открытой цепи, предотвращая потерю равновесия во время движения и неконтролируемых падений,тем самым обеспечивая бесперебойное питание системы движения.

4Ультрабыстрая изоляция от ошибок для устойчивости к временным ударам во время движения робота

Высокоскоростные движения суставов, столкновения и остановка двигателя могут генерировать значительные обратные электромагнитные поля,который с высокой вероятностью вызовет обратный ток и повредит главные чипы управления и управления питанием.Устройство с высокой скоростью отключения в 1,5 мкм мгновенно отключает обратный ток, изолируя неисправную ветвь, не влияя на нормальную работу других соединений.Визуальные и вычислительные модули, тем самым повышая общую стабильность робота.

5Ультракомпактная упаковка, подходящая для миниатюрных робототехнических панелей управления

Пакет DFN 3 мм × 3 мм занимает гораздо меньше места на ПКБ, чем решения MSOP. Он может быть интегрирован в области с крайне ограниченным пространством, такие как ручные сервоуправляющие панели,Модули зрения на шее и панели микроконтроля на лодыжках, поддерживая миниатюризацию и легкую конструкцию гуманоидных роботов.

6Совместимость полного напряжения, объединяющая решение управления мощностью робота

Один чип охватывает датчики низкого напряжения (2,5 В), платы управления среднего напряжения (12 В/24 В) и высоковольтные сервопроводные рельсы (48 В),упрощение BOM системы и сокращение необходимости хранения нескольких типов ИС защиты питания, а также связанной с ними рабочей нагрузки на проектирование.

IV. Типичные сценарии применения дляLTC4372CDD

1. 48 В основная батарея избыточность или защита

Электрическое питание для двигательного ядра гуманоидного робота, позволяющее автоматически переключаться между первичными и вторичными батареями, чтобы предотвратить отключение и падение из-за потери питания.

2Защита от обратного питания для совместных сервоприводов

Пути питания для высокопроизводительных сервомоторов в ногах, талии и руках, подавляющие обратное воздействие от двигателя обратно-ЭМП.

3. Запасный источник питания для датчиков ИИ Vision / IMU

Схемы питания в режиме ожидания для камер и датчиков настроения; сверхнизкий тихий ток снижает потребление энергии в режиме ожидания.

4. Защита от постоянной мощности для модулей управления безопасностью

Устройства безопасности для аварийного отключения и обнаружения столкновения; сверхнизкое потребление энергии в режиме отключения при остановке в режиме ожидания, готовые в любое время активировать защитные действия.

5Изолированное микроэнергоснабжение для ручных приводов

Микроприводные панели для пятиперстных сервоприводов, обеспечивающие защиту от обратного подключения и подавление перенапряжения в ограниченных пространствах.

6. Система общего питания на подавление перенапряжения схема

Использование взаимных MOSFET для подавления входящего тока при включении, тем самым защищая срок службы литий-ионных батарей.

V. РезюмеLTC4372CDD

С его пятью основными возможностями: сверхнизкий тихий ток, широкая толерантность к высокому напряжению, сверхбыстрая обратная защита, миниатюрная упаковка и чрезвычайно низкие потери в состоянииLTC4372CDD точно отвечает основным требованиям к конструкции гуманоидных роботов с точки зрения легкого шасси, срока службы батареи, безопасности движения и многоканального управления питанием.

Как зрелый, серийно производимый идеальный диодный контроллер от ADI, он обеспечивает одностороннее решение ключевых проблем, таких как защита обратного соединения батареи робота, избыточность питания,изоляция серво-ретро-ЭМП и контроль потребления энергии в режиме ожиданияЭто предпочтительное защитное устройство для силовых систем в промышленных гуманоидных роботов, служебных гуманоидных роботов и небольших гуманоидных образовательных роботов.