自動車のロードダンプからどのように保護しますか？

ロードダンプは、発電機が電流を供給される負荷が突然切断されたときに発生します。自動車用電子機器では、これは、オルタネーターによって充電されているバッテリーの切断に適用されます。これは、この65ドルのSAEドキュメントで明らかによく説明されています。ウィキペディアによれば、「120 Vにもなり、減衰するのに最大400 msかかる」とのことです。このドキュメントでは、12Vのシステムダンプは87Vにもなり、長さは400msになると主張しています。

       12V system      24V system
Us     65V to 87V      123V to 174V     // maximum voltage
Ri     0.5Ω to 4Ω      1Ω to 8Ω         // source resistance
td     40ms to 400ms   100ms to 350ms   // pulse length
tr     10ms??          5ms??            // rise time

最後にリンクされたドキュメントには、次のようにTVS（過渡電圧サプレッサー）エネルギー吸収をリストした表もあります。

表2-吸収されるエネルギー[J]（V _クランプ = 45V）

td [ms]   source resistance [Ω]
     0.5    1     1.5   2     2.5   3     3.5   4
 50  18.57  9.62  6.26  4.50  3.41  2.68  2.17  1.80
100  37.15  19.23 12.51 8.99  6.83  5.36  4.34  3.59
150  55.72  28.85 18.77 13.49 10.24 8.04  6.51  5.39
200  74.30  38.46 25.02 17.98 13.65 10.72 8.68  7.18
250  92.87  48.08 31.28 22.48 17.07 13.40 10.85 8.98
300  111.44 57.69 37.53 26.98 20.48 16.08 13.02 10.77
350  130.02 67.31 43.79 31.47 23.89 18.76 15.19 12.57
400  148.59 76.92 50.05 35.97 27.31 21.44 17.37 14.3

ここで、45V（たとえば20V）よりはるかに低い値にクランプしたいので、これらの値を再計算したいと思います。著者は書いている：

• 付録E.1.1。（e） に記載された方法を使用して計算されます。ここで、R _i = R _L（最大電力伝達の場合）。

これは式を明らかにします：

W _e =（U _s）^{2 _x} t _d / R _i / 4.6

...そして、次のようにテーブルを更新します。

吸収されたエネルギー[J]（V _クランプ = 20V）

td [ms]   source resistance [Ω]
     0.5    1      1.5    2      2.5    3      3.5    4
 50  97.59  48.79  32.53  24.40  19.52  16.26  13.94  12.20
100  195.17 97.59  65.06  48.79  39.03  32.53  27.88  24.40
150  292.76 146.38 97.59  73.19  58.55  48.79  41.82  36.60
200  390.35 195.17 130.12 97.59  78.07  65.06  55.76  48.79
250  487.93 243.97 162.64 121.98 97.59  81.32  69.70  60.99
300  585.52 292.76 195.17 146.38 117.10 97.59  83.65  73.19
350  683.11 341.55 227.70 170.78 136.62 113.85 97.59  85.39
400  780.70 390.35 260.23 195.17 156.14 130.12 111.53 97.59

これにより、781Jの最大値が得られます。私はこれを正しく行いましたか？私のTVSシステムは、最大800Jを吸収し、30A近くを通過する必要がありますか？130A +オルタネーターに加えて、最大6つのパラレルセミトラックバッテリー（それぞれ〜100AH）に使用できますが、それはかなりのように思えます。（ソース抵抗はさらに0.5Ω未満ですか？）クランプ電圧を大幅に損なうことなく800Jを効果的に通過できるTVS要素の組み合わせはどれですか。また、他のソリューションよりも効果的なものは何ですか。

_{私は低電圧のデジタル回路とアナログ回路を保護していますが、これらにも独自の電力フィルタリングがあります。}

私はSAE J1113と話すことはできませんが、SAE J1455（12 V大型トラック、負荷を大きくする必要がある）の場合、ロードダンプは100 Vのピークとして定義され、約0.6秒の立ち下がり時間と約0.6Ωのインピーダンス、それは生き残るための苦痛です。

生き残るための2つの広い方法はどちらかです

• 自分の接続を解除し、通過させます。

通常はどちらが望ましいか、より安価です。ロードダンプは、（結合誘導過渡現象とは異なり）多くのデバイスが動作しているとは予想されない障害のクラスにあるため、重要なデバイス（ABS、ECU）でない限り、シャットダウン時にリセットしてリセットできます。ロードダンプ。

非常に大まかに言えば、これを行うには、入力にツェナーダイオードを配置します。ツェナーダイオードが故障して導通し始めると、パストランジスタを切り替えて完全に切断します。明らかに、パストランジスタにはある程度の電圧定格があるため、TVSを選択する必要があります（以下を参照）。ただし、電圧、エネルギー、および電力の近くにクランプする必要はありません。

• 全体を固定します。

これは、TVSでも可能ですが、それは実際にクランプしたい度合いに依存します。75 Vで問題がなければ、500 WのSMCが使用されているのを見たと思います。ほとんど何も起こらなかったようにしたい場合は、私が見たようにして（2）5 kW 5KP22CA TVSを並列で使用できます。ロードダンプ全体を自分でクランプできます。私は、（5）100 Vダンプが連続して、それぞれの間で約10秒間隔で生き残ったペアをテストしました。

データシートに記載されている数値は、60 Hzよりも遅いトランジェントを想定しているようには見えないため、その背後にある数学はやや漠然としています。5 KWの定格は1 msパルスに対するもので、明らかに5 Jです。

散逸するピークエネルギーはになりますが(100 V - 24 V)/0.4 ohms * 24 V = 4560 W、これはおよそ300ミリ秒のtcでほぼ指数関数的に減衰します。これを三角形（非常に保守的）と呼ぶと、0.5 * 4560 W * 0.3 s = 684 Jです。5KPデータシートの図1の定格曲線を外挿すると、100 msのパルスの最大電力定格は1000 W、または合計エネルギーが100 Jであり、さらに塗りつぶすとさらに多くのエネルギーになる可能性があるため、それらの2つを並行して球場に再配置すると、テストはそれを退屈させているようです。

リテルヒューズ5KPシリーズTVSデータシート、図1

もっと良いものが欲しければ、曲線の方程式を考えて、定常状態での最大散逸（8 W ...それでも違いはないかもしれません）で漸近線を与えて、それと統合します。あなたの脈拍の上にあなたがどのくらいの評価を使い切っているかを確認する：P

これは、自動車のロードダンプから保護する方法です。

https://www.analog.com/en/products/lt4356-1.html