Circuitos integrados de conmutación de potencia VNI8200XPTR: distribución de energía, relé de estado sólido octal de alta frecuencia de 8 canales, 100 mA, VIPower

El VNI8200XP es un controlador monolítico de 8 canales con una corriente de alimentación muy baja, interfaz SPI integrada y un regulador reductor de conmutación de micropotencia de 100 mA de alta eficiencia en modo lazo de control de corriente de pico. El circuito integrado (CI), fabricado con tecnología VIPower™ de STMicroelectronics™, está diseñado para alimentar cualquier tipo de carga con un lado conectado a tierra.

Limitación de corriente del canal activo combinada con apagado térmico, independiente para cada canal, y reinicio automático, protegen el dispositivo contra sobrecarga.

Las funciones integradas adicionales son: protección contra pérdida de GND que apaga automáticamente las salidas del dispositivo en caso de desconexión de tierra, apagado por bajo voltaje con histéresis, diagnóstico Power Good para reconocimiento de rango de voltaje de suministro válido, función de habilitación de salida para encendido/apagado inmediato de salidas de energía y función de vigilancia programable para operación segura del microcontrolador; protección contra sobretemperatura de la caja para controlar la temperatura de la caja del CI.

El dispositivo incorpora un periférico serial SPI de cuatro cables con operaciones seleccionables de 8 o 16 bits; a través de un pin de selección, el dispositivo también puede operar con una interfaz paralela.

Las operaciones SPI de 8 y 16 bits son compatibles con la conexión en cadena.

La interfaz SPI permite controlar el controlador de salida activando o desactivando cada canal, que cuenta con un control de paridad de 16 bits para garantizar la robustez de la comunicación. También permite supervisar el estado de la señalización del CI: potencia correcta, sobretemperatura en cada canal y detección de temperatura de preaviso del CI.

El apagado térmico integrado protege el chip contra sobretemperatura y cortocircuito. En condiciones de sobrecarga, el canal se apaga y se enciende de nuevo automáticamente después de que la temperatura del CI descienda por debajo de un umbral fijado por una histéresis de temperatura para controlar la temperatura de la unión. Si esta condición hace que la temperatura de la caja alcance el límite de temperatura de la caja, TCSD, los canales sobrecargados se apagan y reinician, no simultáneamente, cuando la temperatura de la caja y la unión desciendan por debajo de su propio umbral de reinicio. En el caso de reinicio térmico, los canales cargados no se encienden hasta que se produce el evento de reinicio de la temperatura de la unión. Los canales no sobrecargados continúan operando normalmente. La temperatura de la caja por encima de TCSD se informa a través del pin de drenaje abierto TWARN. Un circuito interno proporciona un indicador de FALLO común no enclavado que informa si ocurre uno de los siguientes eventos: canal OVT (sobretemperatura), falla de verificación de paridad. El diagnóstico Power Good advierte al controlador que el voltaje de suministro está por debajo de un umbral fijo. La función watchdog se utiliza para detectar la ocurrencia de un fallo de software del controlador host. El circuito de vigilancia genera un reinicio interno al expirar el temporizador interno. Este reinicio se logra aplicando un pulso negativo al pin WD. La función de vigilancia se puede desactivar mediante el pin dedicado WD_EN. Este pin también permite programar una amplia gama de tiempos de vigilancia.

Un circuito controlador de matriz LED interno (4 filas, 2 columnas) permite detectar el estado de las salidas individuales. Un regulador reductor de tensión integrado suministra tensión al controlador de matriz LED interno y a los búferes de salida lógica, y puede utilizarse para alimentar los optoacopladores externos si la aplicación requiere aislamiento. El regulador está protegido contra cortocircuitos o sobrecargas gracias a un limitador de corriente pulso a pulso con un bucle de control de corriente de pico.