Предисловие
Я разработал схему питания, которая будет частью более крупного устройства. Основное намерение заключается в том, что он будет использовать стандартное автомобильное питание + 12 В и генерировать выходное напряжение 5 В и выходное напряжение 3,3 В, одновременно защищая устройство в целом от неприятностей, которые могут присутствовать в вашей заурядной автомобильной электрической системе. , Это включает, но не ограничивается:
- Обратная полярность
- сверхток
- загрузить дампы
- быстрые переходные процессы (- / + 200 В)
Для получения конструктивной обратной связи я постараюсь изложить, почему я разработал схему в том виде, в каком она была опубликована. Я немного погуглил и получил некоторую помощь от профессионального EE, так что это кульминация всех этих исследований и помощи.
дизайн
Я начал с LT1963 от Linear. Это основной линейный стабилизатор напряжения, вокруг которого я спроектировал всю цепь питания. Это довольно просто, подает ток, который я хочу, без необходимости параллельного или параллельного включения транзистора и т. Д. И т. Д. Я тестировал его на стенде, работает хорошо, продолжая.
Далее, я знал, что абсолютный максимальный номинал 20 В может быть немного низким, учитывая, что некоторые аккумуляторные переходники, которые есть у автоавтомобилей, могут быть 24 В. Добавьте к этому тот факт, что у вас есть сбросы нагрузки и быстрые переходные процессы 200 В, которые могут скрываться в вашей электрической системе ... и это был короткий шаг к решению, что мне нужна защита от перенапряжения.
Я использовал двунаправленный подход: я решил использовать микросхему- ограничитель LT4356 от Linear и диод SMDJ40CA TVS от Littelfuse. В двух словах, LT4356 дает мне настраиваемую защиту от перенапряжения, защиту от пониженного напряжения и перегрузки по току, управляя полевым МОП-транзистором для ограничения потока напряжения / тока. Он был проверен пользователем в этом вопросе и, насколько я понимаю, использовался в устройстве аварийного транспортного средства. Достаточно хорошо для меня! Что касается TVS, после долгих чтений по вышеупомянутому вопросу, наряду с другими источниками ... я решил пойти с напряжением зажима ~ 48 В и номинальной мощностью 5000 Вт. Исходя из вышеупомянутого поста, похоже, что это должна быть довольно хорошая отправная точка.
От использования LT4356 я получил бесплатную защиту от перегрузки по току, но я решил установить предохранитель PTC, потому что, может быть, что-то перед нагрузкой будет тянуть слишком много. Кто знает. Дешевая страховка для меня. Я также добавил стандартный диод Шоттки, рассчитанный для моего текущего использования тока, чтобы установить защиту от обратной полярности. Я мог бы пойти с параллельными МОП-транзисторами, но решил, что это было слишком сложно, учитывая, что потери энергии, которых он избегал, просто проявляются в виде большего нагрева в регуляторах напряжения.
К этому моменту я достиг защиты от пониженного, повышенного напряжения и перегрузки по току. TVS должен уметь справляться с дампами нагрузки достаточно хорошо. По рекомендации EE, с которой я болтал, я также поместил керамическую крышку на 100 пФ на входы питания в JP1, чтобы помочь с действительно быстрыми пиками.
Схема (нажмите для увеличения)
Мой вопрос к вам, молодцы
В самом простом смысле «да, это не плохо / э, нужно немного поработать» ... как это выглядит для вас, ребята? Я не разрабатываю продукт для какой-то другой компании с техническими характеристиками и стандартами, которым он должен соответствовать. Я просто проектирую это устройство для себя, и я просто хочу, чтобы оно работало хорошо, а не жгло, если электрическая система моего автомобиля подскочила или есть сброс нагрузки или всплеск, и т. Д. Любая конструктивная критика о том, как лучше достигнуть этого, является добро пожаловать, но, пожалуйста, не превращайте это в академическую дискуссию о том, как задавать вопросы или что-то еще, если вы можете помочь. :)
источник
Ответы:
Первый проход:
Ваша схема сбивает с толку. Какова взаимосвязь между JP1-1, VIN, BPOS и напряжением батареи?
У вас должен быть предохранитель на положительном входе «впереди» вашей схемы защиты (со стороны батареи). Вы никогда не знаете, как вещи могут потерпеть неудачу в реальной жизни.
Учитывая ориентацию D2, заряд батареи должен быть JP1-1, правильно? Если это так, и если у вас есть обратный аккумулятор, ваш однонаправленный TVS будет проводить большой ток (он действительно будет действовать как диод) и плавить вещи, и ваш PTC бессилен помочь.
Возможно, вы захотите рассмотреть двунаправленный TVS 5.0SMDJ30CA (обратите внимание на дополнительный C), чтобы он фиксировался независимо от полярности.
Если VIN - питание от батареи, ваша схема не будет работать, так как D2 будет постоянно блокироваться.
источник