保護に関して、この自動車用電源回路はどのように見えますか?


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序文

これは私が設計した、より大きなデバイスの一部になる電源回路です。非常に基本的な意図は、標準の+ 12V自動車用電力を使用して5V出力と3.3V出力を生成する一方で、一般的な自動車電気システムに存在する可能性のある厄介なものからデバイス全体を保護することです。 。これには以下が含まれますが、これらに限定されません。

  • 逆極性
  • 過電流
  • ロードダンプ
  • 高速トランジェント(-/ + 200V)

建設的なフィードバックを得るために、投稿されたとおりに回路を設計した理由を説明します。私はいくつかのグーグルを作成し、プロのEEからいくつかの助けを得たので、これはそのすべての研究と助けの集大成です。

設計

私はリニアのLT1963から始めました。これは、電源回路全体を設計した基本的な線形電圧レギュレータです。それはかなり単純明快で、トランジスタなどを並列化したりピギーバックしたりする必要なく、必要な電流を供給します。

次に、私は、自動緊急トラックが持つ24Vのバッテリージャンプパックを考えると、20Vの絶対最大定格が少し低くなる可能性があることを知っていました。さらに、電気システムに潜んでいる可能性のあるロードダンプと200Vの高速トランジェントがあるという事実に加えて、過電圧保護が必要であると判断するまでの短いジャンプでした。

私は2方向からアプローチしました。リニアのLT4356サージストッパーICとリテルヒューズのSMDJ40CA TVSダイオードを使用することにしました。LT4356は、一言で言えば、MOSFETを制御して電圧/電流の流れを制限することで、構成可能な過電圧保護、低電圧保護、および過電流保護を提供します。この質問でユーザーが吟味し、私が理解しているように、緊急車両の装置で使用されました。私には十分です!TVSに関する限り、前述の質問を他の情報源とともによく読んだ後、私は〜48Vのクランプ電圧と5000Wの電力処理定格を使用することにしました。前述の投稿に基づいて、これはかなり良い出発点になるはずです。

LT4356を使用することで、私は無料で過電流保護を取得しましたが、負荷の前にあるものが多すぎるため、PTCヒューズを挿入することにしました。知るか。私に安い保険。私はまた、逆極性保護を確立するために、私の現在の使用に対して定格の標準ショットキーダイオードを追加しました。バックツーバックMOSFETを使用することもできましたが、回避する電力損失が電圧レギュレータの熱として現れることを考えると、複雑すぎると判断しました。

この時点で、低電圧、過電圧、および過電流保護を実現しました。TVSは、ロードダンプをかなりうまく処理できるはずです。私がチャットしているEEからの推奨に基づき、JP1の電源入力に100pFセラミックキャップを取り付けて、非常に速いスパイクを支援しました。

回路(大きいバージョンはクリック)

ここに画像の説明を入力してください

ファインフェローへの私の質問

非常に基本的な「ええ、それは悪くない/ええ、それはいくつかの作業を必要とする」方法で...これはあなたたちにどのように見えますか?私は、他の会社のために、それが要求される仕様と標準を備えた製品を設計しているのではありません。私はこのデバイスを自分のために設計しているだけです。車の電気系統がジャンプしたり、ロードダンプやスパイクがあったりしても、デバイスがうまく機能し、揚げられないようにしたいのです。歓迎しますが、これを、質問をすることなどの学術的な議論に変えないでください。:)


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回路図の2ページ目を見る必要はありませんか?「シート1/2」と書いてあります。// VINやBPOSなどの一部のラベルは一度だけ表示されます。どこに行くの?// VCLEANはどのくらいですか?
テラクラボ

回路図は、必要なほどきれいではありません。:(回路図には別の空白のシートがありますが、私が投稿したシートは全体が電源セクションです。以下の私のコメントで述べたように、最初のパスでネットラベルをボットしたので、新しいものを投稿する必要があります、自宅のPCに戻ったときに更新されたバージョン:) VCLEANは、レギュレータへの保護されたバッテリフィードです。
Toby Lawrence

などなど新しい部品番号、いくつかの数の訂正と方向ラベルの付いた新しい回路図、でオリジナルのポストを更新しました
トビー・ローレンス

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回路イメージのホストを変更していただけますか(おそらくimgurまたは何かで)。
bluehavana 2014年

回答:


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最初のパス:

  1. あなたの回路図は混乱しています。JP1-1、VIN、BPOSと電池電圧の関係は?

  2. 保護回路の正の入力側(バッテリー側)にヒューズが必要です。あなたは物事が実際の生活でどのように失敗するかもしれないか決して知りません。

    D2の向きを考えると、バッテリーフィードはJP1-1である必要がありますよね?もしそうなら、そしてあなたが逆バッテリーを持っているなら、あなたの単方向 TVSは大電流を伝導し(それは確かにダイオードのように振る舞います)、物事を溶かします、そしてあなたのPTCは助けるために無力です。

    極性に関係なくクランプするように、双方向TVS 5.0SMDJ30CA(追加のCに注意)を検討することをお勧めします。

    VINがバッテリーフィードの場合、D2が常にブロックするため、回路は機能しません。


1.)投稿後、ラベルがめちゃくちゃになっていることに気付きました。私はそれを修正するためにイーグルを備えたコンピュータではありませんが、VIN = BPOS = JP1-1です。JP1-1は車のバッテリーからの入力です。更新されたバージョンに方向性ネットラベルがありますが、更新された画像へのリンクがありません。:( 2.)注目!私の考えは、しばらく見てからですが、最初に(スパイクをより適切に減衰させるために)キャップ、次にヒューズ、次に逆極性ダイオード、そしてTVSの順にします。基本的に、その小さなセクション全体を反転させます。ただし、双方向TVSの方がいいので、D2の前に置いて保護することができます。
Toby Lawrence

@TobyLawrence逆バッテリ状態でTVS電流を制限するために何かをする必要があります。ブロッキングダイオードの後に​​移動することでこれが実現しますが、他の回路の前に、バッテリー電圧と直接直列にある種の電流制限デバイスが必要です。リターンを製品のシャーシに接続することをお勧めします。これにより、バッテリーから電力が供給された場合、電流制限デバイスが回路を分離し、すべてを安全に保ちます。
アダムローレンス

エラー、ただし所定のTVSの場合、最小ブレークダウン電圧は約33V程度です。だから私が双方向TVSを持っていると仮定すると、理論的にはD2ので問題なく生活できるはずです。確かに、スパイクやロードダンプなど、33Vを超えるとダイオードが導通しますが、12Vの自動車システムでは、これらは過渡的なイベントであるため、TVSのサイズが非常に大きくなっています。
Toby Lawrence

@TobyLawrence単方向TVSはツェナーのように機能します。陰極を陽極より高くすると33Vで故障しますが、陽極を陰極より高くすると通常のダイオードのように動作します。極性に関係なくクランプしたい場合は、双方向TVSが必要です。本番環境では、製造元が逆方向にインストールしても動作が変わらないため、双方向TVSを使用する方が安全です。
アダムローレンス

そうです、理にかなっています。:)私は先に進んで、双方向TVSの回路図を修正しました。ええと、実際には2つに切り替えて、電力処理を少し増やし、クランプ電圧を少し高めました。:D
Toby Lawrence
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