防止汽车电源危害

电器工程 力量 保护 汽车
2022-01-18 20:46:28

我正在寻找一种方法来保护要在汽车或卡车内部使用的小电路(12V 或 24V 电源系统)。该电路消耗大约12-15W。我使用隔离式 DC/DC 转换器模块,可将 9-36V 调节至 3.3V。

我正在寻找可以解决常见危险的推荐电路或控制器 IC:

  1. 卸荷尖峰
  2. 反向电压
  3. OV/UV 保护
  4. 电源线上的一般噪音。
  5. ...任何我可能错过的东西。

目前,我关注的是凌力尔特公司的LTC4365我曾考虑将它与双向 TVS 一起使用,将电压钳位至 32V,并用快速熔断的保险丝保护一切。

这是一个适当的解决方案还是我在这里错过了什么?

4个回答

甩负荷

... 是一个杀手 - 您的 TVS 必须将大量能量转化为热量而不会爆裂。

用于 12V 系统的 ISO7637 具有高达 ~90V 的峰值,上升时间为 5-10ms,从源电阻低至 0.5ohms 持续长达 400ms。那是不到半秒的几百焦耳的能量!

并非所有这些都必须进入抑制器 - 只有超过钳位电压的部分(但在您的情况下仍为 ~60V)

从好的方面来说,负载转储非常罕见,所以如果它是一次性的并且你不介意小风险,你可以忽略它。

快速瞬态尖峰

例如,当雨刷关闭时,这些电压可以达到 200V - 为输入附近的接地提供(高压额定)电容路径。

长期过电压

汽车电子产品通常被指定在 24V 电压下持续几分钟(当汽车从 24V 卡车上启动时)和 48V 长达一分钟 (IIRC),因为有时使用 2 个卡车电池来提供快速升压充电以获得一辆在极端情况下行驶的汽车!在这些条件下,您的尖峰抑制器可能会爆裂。

辍学

电池压降也可能很严重,业内有一项测试涉及一系列脉冲电池电压降至 0V - 您需要有足够的内部电容以在发生这种情况时保持供电轨正常。

实际需求规范

如果您想了解这有多血腥,可以在网上找到福特的电磁兼容性 (EMC),其中包括瞬态测试:

组件 EMC 规格 EMC-CS-2009

通过它搜索“瞬态”和“辍学”,看看系列生产设计应该达到什么水平!

你似乎已经回答了你自己的问题。LTC4365可能是一个很好的解决方案数据表说不需要TVS,但我仍然会使用一个。
让 LTC4365 后接一个缓冲电容器来处理电池电压的骤降如果电池也用于启动马达,电压下降可能是不可避免的,尤其是当您消耗 15W(即 3.3V 时为 4.5A)时。
如果电容器的值相当大,您可能需要使用速度较慢的保险丝,否则在打开时可能会熔断。(除了限制组件故障时的损坏外,保险丝不提供对 LTC4365 的额外保护)。

您为什么要使用隔离式 DC-DC 转换器有什么特别的原因吗?电池操作通常不需要它们。

如果您已经拥有可以处理高达 36V 输入电压的隔离式 DC-DC 转换器,那么听起来您不需要更多。我不明白你认为 LTC4365 会为你做什么。您的转换器已经可以自行处理 36V,这实际上比 LTC4365 的额定 34V 略高。

对于蛮力保护装置:ST:RBO040

警察和其他紧急车辆应用中的数千个设备,此部件位于 +12V 线路的连接器上。不花哨,但可以使您的电路免受大多数瞬态事件的影响。