자동차로드 덤프로부터 어떻게 보호합니까?

로드 덤프 (load dump)는 발전기가 전류를 전달되는 부하가 갑자기 해제 될 때 발생합니다. 자동차 전자 제품에서 이것은 교류 발전기에 의해 충전되는 동안 배터리를 분리하는 데 적용됩니다. 이 $ 65 SAE 문서 에 잘 설명되어 있습니다 . Wikipedia는 "120V까지 높을 수 있으며 붕괴하는데 최대 400ms가 걸릴 수있다 "고 주장 했다 . 이 문서 는 12V 시스템 덤프가 최대 87V와 400ms 길이 일 수 있다고 주장합니다.

       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

마지막으로 링크 된 문서에는 다음과 같이 TVS (Transient Voltage Suppressor) 에너지 흡수를 나열한 표가 있습니다.

표 2-에너지 [J] 흡수 (V _클램프 = 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

이제 45V (예 : 20V)보다 훨씬 더 낮은 클램프를 만들고 싶습니다.이 값을 다시 계산하고 싶습니다. 저자는 다음과 같이 씁니다.

• 부록 E.1.1. (e) 에서 주어진 방법을 사용하여 계산되며, 여기서 R _i = R _L (최대 전력 전달을 위해).

이것은 공식을 보여줍니다 :

W _e = (U _s ) ^{2 _x} t _d / R _i / 4.6

... 그리고 다음과 같이 테이블을 업데이트합니다.

에너지 [J] 흡수 (V _클램프 = 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

최대 값은 781J입니다. 내가 올바르게 했습니까? 내 TVS 시스템은 최대 30A를 통과하여 ~ 800J까지 흡수해야합니까? 그것은 130A + 교류 발전기 외에도 최대 6 개의 병렬 세미 트럭 배터리 (각각 ~ 100AH)에 대한 것이지만 많은 것 같습니다. (소스 저항이 0.5Ω보다 낮을 수 있을까요?) 클램핑 전압을 크게 위반하지 않고 800J를 효과적으로 통과 할 수있는 TVS 요소 조합은 무엇이며 다른 솔루션보다 더 효과적인 이유는 무엇입니까?

_{저전압 디지털 및 아날로그 회로를 보호하고 있으며 자체 전원 필터링도 있습니다.}

SAE J1113과 대화 할 수는 없지만 SAE J1455 (부하가 커야하는 12V 대형 트럭)의 경우로드 덤프는 약 ~ 0.6 초의 낙하 시간과 ~ 0.6Ω 임피던스의 100V 피크로 정의됩니다. 살아가는 고통입니다.

살아남는 두 가지 방법은

• 자신을 분리하고 통과 시키십시오.

일반적으로 바람직하고 저렴합니다. 로드 덤프는 많은 장치 가 작동하지 않을 것으로 예상되는 결함 클래스에 있습니다. (유도 된 유도 성 과도와 달리) 일부 중요한 장치 (ABS, ECU)가 아닌 경우 볼 때 종료 및 재설정 할 수 있습니다. 로드 덤프

매우 광범위하게 말하면 입력에 제너 다이오드를 사용할 수 있습니다. 일단 제너 다이오드가 고장 나고 전도가 시작되면 패스 트랜지스터를 전환하여 자신을 완전히 분리하십시오. 패스 트랜지스터는 약간의 정격 전압을 가지므로 TVS 선택은 여전히 ​​필요하지만 (다음 참조), 전압, 에너지 및 전력과 같은 곳 근처에서 클램핑 할 필요는 없습니다.

• 모든 것을 고정하십시오.

이것은 언급 한대로 TVS에서도 가능하며 실제로 얼마나 열심히 고정하고 싶습니까? 75V가 잘 나오면 500W SMC가 사용 된 것 같습니다. 거의 아무 일도 일어나지 않기를 원한다면 내가 본 것처럼 할 수 있고 (2) 5 kW 5KP22CA TVS를 동시에 . 단독으로 전체로드 덤프 자체를 클램핑 할 수 있습니다. 나는 약 10 초 간격으로 (5) 100V 덤프를 연속으로 유지하는 페어를 테스트했습니다.

데이터 시트에 제공된 수치가 60Hz보다 느린 과도 전류에 대한 것 같지 않기 때문에 그 뒤에있는 수학은 다소 흐릿합니다. 5 KW 정격은 1 ms 펄스에 대한 것이며, 이는 분명히 5 J입니다.

그것이 소산하는 최대 에너지는 (100 V - 24 V)/0.4 ohms * 24 V = 4560 W이지만, 이것은 약 300msec의 tc를 갖는 것으로 거의 기하 급수적으로 붕괴 될 것이다. 우리가 이것을 삼각형 (매우 보수적)이라고 부르면, 그것은 0.5 * 4560 W * 0.3 s = 684 J입니다. 5KP 데이터 시트의 그림 1 정격 곡선을 추정하면 100ms 펄스의 최대 전력 등급은 1000W이거나 총 에너지는 100J이며, 더 많이 번질면 더 많은 에너지를 얻을 수 있습니다. 그중 2 개가 공 공원에 다시 있고 테스트는 그것을 돋보이게합니다.

Littelfuse 5KP 시리즈 TVS 데이터 시트, 그림 1

더 나은 것을 원한다면 곡선에 대한 방정식을 제시하고 최대 정상 상태 소멸 (8 W ... 차이를 만들지는 않지만)에서 점근선을 제공하고 그와 통합을하십시오. 당신의 맥박에 당신이 얼마나 많은 등급을 사용하는지 볼 수 있습니다 : P

자동차로드 덤프로부터 보호 할 수있는 방법은 다음과 같습니다.

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