보호 측면에서이 자동차 전원 공급 회로는 어떻게 보입니까?


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머리말

이것은 더 큰 장치의 일부가되도록 설계된 전원 공급 장치 회로입니다. 가장 기본적인 의도는 표준 + 12V 자동차 전력을 사용하고 5V 출력 및 3.3V 출력을 생성하는 동시에 모든 차량의 전기 시스템에 존재할 수있는 깔끔한 것으로부터 장치를 보호하는 것입니다. . 여기에는 다음이 포함되지만 이에 국한되지 않습니다.

  • 역 극성
  • 과전류
  • 로드 덤프
  • 빠른 과도 전류 (-/ + 200V)

건설적인 피드백을 얻기 위해 회로를 게시 한 이유를 설명하려고합니다. 나는 인터넷 검색을 수행하고 전문 EE로부터 도움을 얻었으므로 이것이 모든 연구와 도움의 절정입니다.

디자인

Linear 의 LT1963 부터 시작했습니다 . 이것은 전체 전원 공급 장치 회로를 설계 한 기본 선형 전압 조정기입니다. 그것은 매우 간단하고 트랜지스터 등을 병렬 또는 피기 백 할 필요없이 원하는 전류를 공급합니다.

다음으로, 자동차 비상 트럭이 가지고있는 일부 배터리 점프 팩이 24V 일 수 있다는 점을 고려하면 20V 절대 최대 정격이 약간 낮을 수 있다는 것을 알았습니다. 또한 전기 시스템에 숨어있을 수있는로드 덤프와 빠른 200V 과도 전류가 있다는 사실에 덧붙여 과전압 보호가 필요하다는 결정을 내릴 수 없었습니다.

저는 두 가지 접근 방식을 사용했습니다. Linear 의 LT4356 서지 스토퍼 IC와 Littelfuse 의 SMDJ40CA TVS 다이오드를 사용하기로 결정했습니다 . 간단히 말해서 LT4356은 전압 / 전류 흐름을 제한하도록 MOSFET을 제어함으로써 구성 가능한 과전압 보호, 저전압 보호 및 과전류 보호 기능을 제공합니다. 그것은 질문 에서 사용자에 의해 조사되었으며 , 내가 이해하는 것처럼 응급 차량 장치에 사용되었습니다. 나를 위해 충분하다! TVS까지 다른 소스와 함께 위에서 언급 한 질문을 많이 읽은 후 ~ 48V 클램핑 전압과 5000W 전력 처리 등급으로 결정했습니다. 앞에서 언급 한 게시물을 기반으로하면 꽤 좋은 출발점이 될 것 같습니다.

LT4356을 사용하면서 과전류 보호 기능이 무료로 제공되었지만,로드 앞에 무언가가 너무 많이 들어가기 때문에 PTC 퓨즈를 사용하기로 결정했습니다. 누가 알아. 나에게 싼 보험. 또한 역전 류 보호를 위해 주어진 전류 사용량에 맞는 표준 쇼트 키 다이오드를 추가했습니다. 백투백 MOSFET을 사용할 수는 있었지만 피할 수있는 전력 손실은 전압 레귤레이터에서 더 많은 열로 나타납니다.

이 시점에서 저전압, 과전압 및 과전류 보호를 달성했습니다. TVS는로드 덤프를 상당히 잘 처리 할 수 ​​있어야합니다. 내가 채팅했던 EE의 추천에 따라 JP1의 전원 입력에 100pF 세라믹 캡을 배치하여 정말 빠른 스파이크를 지원했습니다.

회로 (대형 버전을 보려면 클릭)

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

당신에게 좋은 질문

아주 기본적인 "네, 나쁘지 않아요, 약간의 작업이 필요합니다." 나는 사양과 표준을 준수 해야하는 다른 회사를 위해 제품을 설계하지 않습니다. 나는 단지이 장치를 나 자신을 위해 설계하고 있으며, 자동차의 전기 시스템이 뛰거나로드 덤프 나 스파이크 등이있는 경우 잘 작동하고 튀기지 않기를 원합니다. 환영하지만, 질문이나 도움이 될만한 것에 대한 학문적 토론으로 바꾸지 마십시오. :)


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회로도의 두 번째 페이지를 볼 필요가 없습니까? "시트 1/2"이라고되어 ​​있습니다. // VIN 및 BPOS와 같은 일부 레이블은 한 번만 나타납니다. 그들은 어디로 갑니까? // VCLEAN은 얼마입니까?
Telaclavo 2016 년

회로도는 필요한만큼 깨끗하지 않습니다. :( 회로도에는 또 다른 빈 시트가 있지만 게시 한 시트는 전체 전원 공급 장치 섹션입니다. 아래의 의견에서 언급했듯이 첫 번째 패스에서 넷 레이블을 보냈으므로 새 레이블을 게시해야합니다. 가정용 PC로 돌아올 때 업데이트 된 버전입니다. :) VCLEAN은 단순히 레귤레이터에 보호되는 배터리입니다.
토비 로렌스

새로운 부품 번호, 몇 개의 수정 및 방향 레이블 새로운 설계도, 등 등 원래 포스트 업데이트
토비 로렌스

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이미지 나 이미지 등으로 회로 이미지를 다시 호스팅 해 주시겠습니까?
bluehavana

답변:


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첫 패스 :

  1. 회로도가 혼동됩니다. JP1-1, VIN, BPOS와 배터리 전압의 관계는 무엇입니까?

  2. 보호 회로의 양극 입력 '미리'(배터리 쪽)에 퓨즈가 있어야합니다. 실생활에서 어떻게 실패 할 수 있는지 전혀 알지 못합니다.

    D2의 방향이 주어지면 배터리 공급은 JP1-1이어야합니다. 맞습니까? 그렇다면 리버스 배터리를 사용하는 경우 단방향 TVS가 큰 전류를 방출하고 (실제로는 다이오드처럼 작동) 녹아 내릴 수 있으며 PTC는 도움을 줄 힘이 없습니다.

    양방향 TVS 5.0SMDJ30CA (추가 C에 주목)를 고려하여 극성에 관계없이 클램핑 할 수 있습니다.

    VIN이 배터리 피드 인 경우 D2가 항상 차단하므로 회로가 작동하지 않습니다.


1.) 게시 후 레이블이 엉망이되었다는 것을 깨달았습니다. 나는 그것을 수정하기 위해 Eagle과 컴퓨터에 있지 않지만 VIN = BPOS = JP1-1. JP1-1은 자동차 배터리의 입력입니다. 업데이트 된 버전에 방향성 레이블이 있지만 업데이트 된 사진에 대한 링크는 없습니다. : (2) 주목! 내 생각에는 잠시 동안 살펴본 후에 먼저 뚜껑을 잡고 (스파이크를 더 잘 감쇠시키기 위해) 퓨즈를 만든 다음 역 극성 다이오드를 사용하고 TVS를 사용하십시오. 본질적으로 그 작은 부분 전체를 뒤집습니다. 그러나 양방향 TVS가 더 좋을 수 있으므로 D2 앞에 놓아 보호 할 수 있습니다.
토비 로렌스

@TobyLawrence 역 배터리 상태에서 TVS 전류를 제한하려면 무언가를 수행해야합니다. 블로킹 다이오드 이후에이를 이동하면이를 달성 할 수 있지만 다른 회로보다 먼저 배터리 전압과 직렬로 연결된 일종의 전류 제한 장치가 있어야합니다. 반품을 제품의 섀시에 묶는 것이 현명 할 것이므로 배터리에 의해 전원이 공급되는 경우 전류 제한 장치는 회로를 격리하고 모든 것을 안전하게 유지합니다.
Adam Lawrence

Err이지만 주어진 TVS의 경우 최소 항복 전압은 약 33V 정도입니다. 양방향 TVS가 있다고 가정하면 이론적으로 D2 앞에서 잘 살 수 있을까요? 물론, 스파이크 및로드 덤프와 ~ 33V 이상의 것은 다이오드를 전도하게 만들지 만 12V 자동차 시스템에서는 TVS의 크기가 너무 큰 과도 현상이 발생합니다.
Toby Lawrence

@TobyLawrence 단방향 TVS는 제너처럼 행동합니다. 음극이 양극보다 높으면 33V에서 고장이 나지만 양극이 음극보다 높으면 일반 다이오드처럼 작동합니다. 극성에 관계없이 클램프하려면 양방향 TVS가 필요합니다. 프로덕션 환경에서는 양방향 TVS를 사용하는 것이 더 안전합니다. 제조업체가 후면을 설치하면 동작이 변경되지 않기 때문입니다.
Adam Lawrence

맞습니다. :) 나는 양방향 TVS의 회로도를 수정했다. 글쎄, 나는 실제로 더 많은 전력 처리와 약간 더 높은 클램프 전압을 위해 두 개로 전환했습니다. : D
Toby Lawrence
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