Schutz vor Gefahren bei der Stromversorgung von Kraftfahrzeugen

14

Ich suche nach einer Möglichkeit, einen kleinen Stromkreis zu schützen, der in einem Auto oder Lastwagen (12-V- oder 24-V-Netz) verwendet werden soll. Die Schaltung verbraucht ca. 12-15W. Ich verwende ein isoliertes DC / DC-Wandlermodul, das 9-36 V bis auf 3,3 V regeln kann.

Ich suche nach empfohlenen Schaltkreisen oder einem Controller-IC, der die üblichen Gefahren bewältigen kann:

Laden Sie Dump Spikes
Sperrspannung
UV-Schutz
Allgemeine Geräusche auf den Stromleitungen.
... Alles, was ich verpasst haben könnte.

Derzeit habe ich den LTC4365 von Linear Technologies im Blick . Ich habe darüber nachgedacht, es zusammen mit einem bidirektionalen Fernsehgerät zu verwenden, die Spannung auf 32 V zu begrenzen und alles mit einer durchgebrannten Sicherung zu schützen.

Wäre das eine richtige Lösung oder habe ich hier etwas verpasst?

power protection automotive

— Nico Erfurth
quelle

5

Ich habe einen Link zum Datenblatt des LTC4365 hinzugefügt. Wir versuchen, die Benutzer auf die Wichtigkeit dieses Themas aufmerksam zu machen, insbesondere für weniger verbreitete Teile, damit andere nicht danach suchen müssen und sicher sind, dass alle über dasselbe reden. Ich versuche nur, gute Gewohnheiten zu pflegen.

— Stevenvh

15

Load-Dump

... ist ein Killer - Ihr Fernsehgerät muss eine große Menge Energie in Wärme umwandeln, ohne dass es knallt.

ISO7637 für ein 12-V-System hat einen Spitzenwert von bis zu ~ 90 V mit einer Anstiegszeit von 5-10 ms von bis zu 400 ms ab einem Quellenwiderstand von nur 0,5 Ohm. Das sind mehrere hundert Joule Energie in weniger als einer halben Sekunde!

Nicht alles muss in den Entstörer gehen - nur der Überschuss über der Klemmspannung (aber immer noch ~ 60V in Ihrem Fall)

Auf der anderen Seite sind Load-Dumps ziemlich selten. Wenn es sich also um ein einmaliges Risiko handelt und Sie nichts dagegen haben, können Sie es ignorieren.

Schnelle vorübergehende Spitzen

Diese können 200 V erreichen, wenn sich die Scheibenwischer beispielsweise ausschalten. Stellen Sie eine kapazitive (Hochspannungs-Nenn-) Route zur Verfügung, damit diese direkt neben dem Eingang geerdet werden können.

Längerfristige Überspannung

In der Automobilelektronik wird oft angegeben, dass sie mehrere Minuten bei 24 V (wenn ein Auto von einem 24-V-LKW gestartet wird) und bis zu einer Minute bei 48 V (IIRC) überlebt, da manchmal 2 LKW-Batterien verwendet werden, um eine schnelle Aufladung zu ermöglichen ein Auto, das sich extrem bewegt! Ihr Spike Suppressor kann unter diesen Bedingungen platzen.

Aussetzer

Batterieausfälle können ebenfalls erheblich sein. In der Branche gibt es einen Test, bei dem eine Reihe von Impulsen für die Batteriespannung auf 0 V abfällt. In diesem Fall muss die interne Kapazität ausreichen, um die Versorgungsschienen aufrechterhalten zu können.

Spezifikation der realen Anforderungen

Wenn Sie ein Beispiel dafür suchen, wie erfolgreich dies sein kann, finden Sie im Internet die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) von Ford, die auch vorübergehende Tests umfasst:

Komponenten-EMV-Spezifikationen EMV-CS-2009

Durchsuchen Sie es nach "transient" und "dropout", um zu sehen, welchen Serienentwicklungen sie gerecht werden sollen!

— Martin Thompson
quelle

Danke für die Antwort und den Link. Das pdf ist sehr informativ. Eine Sache, bei der ich mir nicht sicher bin, sind die von Ihnen erwähnten schnellen Transienten. Ich habe das Dokument gescannt und dabei die Test pulse AG erwähnt. C1 / C2 sehen aus wie die, die du erwähnt hast, ist das richtig?

— Nico Erfurth

@ Masta79: Ziemlich alle AF-Transienten sind das, was ich unter "schnellen Transienten" verstanden habe, obwohl einige tatsächlich schneller sind als andere. Sie sind zwar kürzer als der Load-Dump ... Entschuldigen Sie die Verwirrung!

— Martin Thompson

6

Sie scheinen Ihre eigene Frage beantwortet zu haben. Der LTC4365 ist wahrscheinlich eine gute Lösung. Das Datenblatt besagt, dass kein Fernseher benötigt wird, aber ich würde trotzdem einen benutzen.
Haben den LTC4365 , gefolgt von einem Pufferkondensator zu hand Dips in der Batteriespannung. Wenn die Batterie auch für einen Anlasser verwendet wird, ist es wahrscheinlich unvermeidlich, dass die Spannung abfällt, insbesondere wenn Sie 15 W verbrauchen (das sind 4,5 A bei 3,3 V).
Wenn der Kondensator einen ziemlich großen Wert hat, können Sie eine langsamere Sicherung verwenden , da er sonst beim Einschalten . (Die Sicherung bietet keinen zusätzlichen Schutz für den LTC4365, abgesehen von der Begrenzung des Schadens im Falle eines Komponentenausfalls.)

Gibt es einen bestimmten Grund, warum Sie einen isolierten DC-DC-Wandler verwenden möchten ? Sie werden normalerweise nicht für den Batteriebetrieb benötigt.

— stevenvh
quelle

3

Wenn Sie bereits einen isolierenden DC-DC-Wandler haben, der bis zu 36 V verarbeiten kann, brauchen Sie nicht viel mehr. Ich verstehe nicht, was der LTC4365 Ihrer Meinung nach für Sie tun wird. Ihr Konverter kann bereits 36V alleine verarbeiten, was etwas mehr ist als die 34V, für die der LTC4365 ausgelegt ist.

— Olin Lathrop
quelle

1

Meine Idee war, den LTC4365 nur mit dem Tranzorb zu schützen. Begrenzung des Maximalstroms mit einem Widerstand. Alles, was dahinter steckt, wird vom LTC4365 und dem Mosfet geschützt. Diese müssten für die 100V + entsprechend ausgelegt sein. Da der LTC auch eine Einschaltstrombegrenzung und einen Verpolungsschutz für die Batterie bietet, klang das für mich wie ein süßer Deal.

— Nico Erfurth

1

@Masta: Aber wenn Sie den LTC4365 so schützen können, der nur für 34 V ausgelegt ist, warum können Sie den 36-V-DC-DC-Wandler nicht auf die gleiche Weise schützen? Dann können Sie den LTC4365 insgesamt verlieren. Ich sehe nicht, was es in Ihrem Setup hinzufügt.

— Olin Lathrop

1

Wie Martin bereits sagte, wenn ich den gesamten Stromkreis über ein Transorb schütze, muss es die gesamte Energie eines Ladedumps verbrennen, was ziemlich viel sein kann. Mit meiner Lösung kann ich den Strom begrenzen, sodass die LTC weiterhin funktionieren kann. Der LTC kann dann eine OV-Situation erkennen und den Mosfet ausschalten, so dass der Transient den Rest meiner Schaltung nicht erreichen kann. Dadurch MUSS auch die Wahrscheinlichkeit, dass eine Sicherung durchbrennt, stark verringert werden. Es sei denn, ich bin massiv verwirrt. :)

— Nico Erfurth

2

Für ein Brute-Force-Schutzgerät: ST: RBO040

VIELE Tausende von Geräten in Polizei und anderen Einsatzfahrzeugen mit diesem Teil am Anschluss an die + 12V-Leitung. Das ist nichts Besonderes, bewahrt aber Ihre Schaltung vor den meisten vorübergehenden Ereignissen.

— Ralph Garvin
quelle