Przedmowa
To zaprojektowany przeze mnie obwód zasilający, który będzie częścią większego urządzenia. Bardzo podstawową intencją jest to, że pobierze standardowe zasilanie samochodowe + 12V i wygeneruje napięcie wyjściowe 5 V i napięcie wyjściowe 3,3 V, jednocześnie chroniąc urządzenie przed nieprzyjemnymi zjawiskami, które mogą występować w bieżącej samochodowej instalacji elektrycznej . Obejmuje to między innymi:
- odwrotna polaryzacja
- nadprądowe
- zrzuty obciążenia
- szybkie stany nieustalone (- / + 200 V)
Aby uzyskać konstruktywną informację zwrotną, postaram się wyjaśnić, dlaczego zaprojektowałem obwód w miarę jego publikowania. Zrobiłem trochę Googlinga i uzyskałem pomoc od profesjonalnego EE, więc jest to kulminacja wszystkich tych badań i pomocy.
Projekt
Zacząłem od LT1963 od Linear. Jest to podstawowy liniowy regulator napięcia, w którym zaprojektowałem cały obwód zasilania. Jest dość prosty, dostarcza prąd, który chcę, bez konieczności równoległego lub odłączania tranzystora itp. Testuję go na stole, działa dobrze, porusza się dalej.
Następnie wiedziałem, że absolutna maksymalna wartość 20 V może być trochę niska, biorąc pod uwagę, że niektóre zestawy skoków akumulatorów, w które wyposażone są samochody ciężarowe, mogą mieć 24 V. Dodaj do tego fakt, że masz zrzuty obciążenia i szybkie stany nieustalone 200 V, które mogą czaić się w twoim systemie elektrycznym ... i to był krótki skok do podjęcia decyzji, że potrzebuję ochrony przeciwprzepięciowej.
Wybrałem podejście dwuczęściowe: zdecydowałem się na zastosowanie ogranicznika przepięć LT4356 firmy Linear oraz diody TVS SMDJ40CA firmy Littelfuse. LT4356, w skrócie, daje mi konfigurowalne zabezpieczenie przeciwprzepięciowe, zabezpieczenie podnapięciowe i zabezpieczenie nadprądowe poprzez kontrolowanie MOSFET w celu ograniczenia przepływu napięcia / prądu. Został zweryfikowany przez użytkownika w tym pytaniu i, jak rozumiem, został użyty w urządzeniu pojazdu awaryjnego. Wystarczająco dobrze dla mnie! Jeśli chodzi o TVS, po dokładnym przeczytaniu powyższego pytania, wraz z innymi źródłami ... zdecydowałem się na napięcie wyjściowe ~ 48 V i moc znamionową 5000 W. W oparciu o wspomniany post wydaje się, że powinien to być całkiem dobry punkt wyjścia.
Korzystając z LT4356, dostałem ochronę nadprądową za darmo, ale zdecydowałem się na bezpiecznik PTC, ponieważ, no cóż, może coś przed obciążeniem wyciągnie za dużo. Kto wie. Tanie ubezpieczenie dla mnie. Dodałem również standardową diodę Schottky'ego, przystosowaną do danego prądu, aby ustanowić ochronę przed odwrotną polaryzacją. Mógłbym pójść z MOSFET-em przeciw siebie, ale zdecydowałem, że to zbyt skomplikowane, biorąc pod uwagę, że straty mocy, których unikną, przejawiają się jako więcej ciepła w regulatorach napięcia.
W tym momencie uzyskałem zabezpieczenie podnapięciowe, nadnapięciowe i nadprądowe. TVS powinien być w stanie dość dobrze radzić sobie ze zrzutami obciążenia. Na zalecenie EE, z którym rozmawiałem, nałożyłem również ceramiczną czapkę 100pF na wejścia mocy w JP1, aby pomóc w naprawdę szybkich skokach.
Obwód (kliknij, aby wyświetlić dużą wersję)
Moje pytanie do was, drodzy koledzy
W bardzo prosty sposób „tak, nie jest źle / eh, potrzebuje trochę pracy”… jak to wygląda dla was? Nie projektuję produktu dla innej firmy ze specyfikacjami i standardami, które musi spełniać. Po prostu projektuję to urządzenie dla siebie i chcę, aby działało dobrze i nie smażyło się, jeśli instalacja elektryczna mojego samochodu zostanie podskoczona lub gdy wystąpi zrzut ładunku lub skok itp. Jakakolwiek konstruktywna krytyka, jak lepiej to osiągnąć, to witamy, ale proszę, nie przekształcajcie tego w debatę akademicką dotyczącą zadawania pytań lub coś, jeśli możecie na to poradzić. :)
źródło
Odpowiedzi:
Pierwsze przejście:
Twój schemat jest mylący. Jaki jest związek między JP1-1, VIN, BPOS a napięciem akumulatora?
Powinieneś mieć bezpiecznik na dodatnim wejściu „przed” obwodem ochronnym (po stronie baterii rzeczy). Nigdy nie wiesz, jak rzeczy mogą zawieść w prawdziwym życiu.
Biorąc pod uwagę orientację D2, zasilanie z akumulatora powinno wynosić JP1-1, prawda? Jeśli tak, a jeśli masz odwrotną baterię, twój jednokierunkowy TVS będzie przewodził duży prąd (rzeczywiście będzie działał jak dioda) i stopi rzeczy, a twoja PTC jest bezsilna.
Możesz rozważyć dwukierunkowy TVS 5.0SMDJ30CA (zwróć uwagę na dodatkowe C), aby zablokował się niezależnie od polaryzacji.
Jeśli VIN jest zasilaniem bateryjnym, obwód nie będzie działał, ponieważ D2 będzie cały czas blokował.
źródło