遠端控制

具備遠端控制(CTRL)功能的電源轉換器，對於節省電量或是限制湧浪電流是很有用的方式。本文將介紹一般規格書定義的控制電位參數，以及引導使用者遵循簡單的規則，即可實現該功能。最後實作轉換器連接外接線路，透過波型呈現轉換器與控制引腳的功能表現。

1.控制架構

具備遠端控制功能的轉換器，能夠透過控制引腳(CTRL)使得轉換器進入待機模式，或使轉換器重新啟動。控制方式簡單，只需要透過開關元件即可控制轉換器，如圖 1。對於重視待機功耗或是需要時序控制的用戶，遠端控制是十分有利的功能。

常見的遠端控制架構可分為正邏輯與負邏輯。正邏輯表示控制訊號為高，則轉換器正常運行。負邏輯表示控制訊號為低，則轉換器正常運行。但詳細的電位控制方式還需參照轉換器的規格書。

規格書中定義了控制引腳的電壓參數，正邏輯的電位控制方式示意圖如圖2。當外部訊號低於轉換器截止所需最高電壓，轉換器即關閉。當外部訊號高於轉換器啟動所需最低電壓，轉換器即啟動。若外部訊號介於最高截止電壓以及最低啟動電壓之間，轉換器處於未定義狀態，不保證轉換器為開或關，因此不建議將控制訊號設於此區間內。

 

2. 應用線路

根據不同的控制模式需要搭配適合的外接線路，如下表1為產品規格書內節錄的遠端控制的邏輯與操作範圍。如圖中所示，控制引腳開路或者是接收到高電壓準位 (3~12Vdc)，轉換器正常運作。相反的，將控制引腳短路或者是接收到低電壓準位(0~1.2Vdc)，轉換器即關閉，無電壓輸出。

表1 遠端控制電位規格

Parameter	Conditions	Min.	Typ.	Max.	Unit
Remote on/off	DC-DC on	Open or 3V < Vr <12V
	DC-DC off	Short or 0V < Vr <1.2V

圖 3為遠端控制功能的外接建議線路。以上述規格為例，當外部控制訊號為高時，CTRL 腳電位為低，轉換器關閉。當控制訊號為低時，CTRL 腳電位為高，轉換器正常運作。Vref 為參考電壓，一般為5Vdc。其中的 N-MOSFET 亦可以換成 NPN 電晶體，如圖4，但是建議串連一顆順向二極體，避免 CTRL 受到外部雜訊干擾導致誤動作。

若控制線路有隔離的需求時，可以使用光耦合作為隔離器，如下圖5。控制模式同上，當外部控制訊號為高時，CTRL 腳電位為低，轉換器關閉。當控制訊號為低時，CTRL 腳電位為高，轉換器正常運作。

 

外接控制線路並非一成不變，隨著轉換器電位控制邏輯改變，外接線路也有所差異。例如，表 2 即為較特殊的電位邏輯。如圖中所示，當控制引腳電壓為高電壓準位下，也就是 5~10Vdc 時，轉換器截止。當控制引腳開路時，轉換器正常運作。在這樣的電位邏輯條件下，圖 3 的外接線路無法控制轉換器，因此必須改變接線方式。

圖 6 即為針對此類的應用，衍生出的外接線路。當外部控制訊號為高時，NPN 電晶體導通，P-MOSFET的 閘極電壓準位被拉到地，並使其導通，此時CTRL為高電位，轉換器關閉。當外部訊號為低時，NPN 電晶體截止，P-MOSFET的閘極電壓準位為高，使其截止，此時CTRL 電位為開路，轉換器正常運作。Vref為參考電壓，圖中的 NPN 電晶體亦可以換成 N-MOSFET。

表2 遠端控制電位特殊規格

Parameter	Conditions	Min.	Typ.	Max.	Unit
Input Voltage Range		18	24	36	Vdc
Output Voltage			12		Vdc
Remote on/off	DC-DC on	Open
	DC-DC off	5V ≤ Vr < 10V

3. 實際範例

接下來將使用DC-DC電源轉換器搭配外接線路，實現遠端控制功能。遠端控制的規格如下表3，當控制引腳電位在 3.5~15Vdc 或者是開路時，轉換器正常運作。當控制引腳電位在0~1.2Vdc或者是短路時，轉換器關閉。選擇適當的外接線路，首先選用N-MOSFET最為開關元件，實際接線方式如圖7。

表3遠端控制電位規格

Parameter	Conditions	Min.	Typ.	Max.	Unit
Input Voltage Range		9	24	36	Vdc
Output Voltage			5		Vdc
Remote on/off	DC-DC on	Open or 3.5V ~ 15V
	DC-DC off	Short or 0V ~ 1.2V
	Input Current (Remote off mode)	2			mA

下圖8為實際量測的訊號，包含轉換器輸入電壓、輸出電壓、控制引腳CTRL以及外部控制訊號。當外部控制訊號為高時，N-mosfet 導通，將 CTRL 腳電位降至 0Vdc，轉換器無輸出。反之，當外部訊號為低時，N-mosfet 截止， CTRL 腳電位提升到 5Vdc，轉換器正常輸出。

另一種方式為使用光耦合作為開關元件，實際接線方式如下圖9，此種方式可以將控制訊號與轉換器做隔離。圖10為實際量測訊號，當外部控制訊號為高時，光耦導通，將 CTRL 腳電位降至 0Vdc，轉換器無輸出。反之，當外部訊號為低時，光耦截止， CTRL 腳電位提升到 6.5Vdc，轉換器正常輸出。

結論

具備遠端控制功能的轉換器，在工業類應用，如機械手臂、電力與電信控制、或者是有時序控制需求的應用面上十分常見。經由本文介紹的簡易外接線路，即可透過控制訊號啟動或關閉轉換器，達成時序控制或省電的需求。

 

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