Wie kann ich einen Kfz-Ladedump simulieren und handhaben?

Kurz gesagt, ich entwerfe ein kleines Gerät, um ein oder zwei Sensoren in meinem Auto zu überwachen. Ich bin kein EE, aber ich bin ein Verfechter des Wissens, dass die Dinge richtig funktionieren und dass ich meine Zeit und mein Geld nicht verschwendet habe, nur um mein Gerät von weniger als idealen Stromquellen frittieren zu lassen. :) :)

Ich habe es geschafft, einen Stromversorgungskreis zusammenzubauen, der sowohl einen Überspannungsschutz ( LT4356 ) als auch einen Linearregler ( LT1963AEQ ) mit einem schönen Fernseher ( SMAJ40A ) enthält, um mir geregelte +5 V zu geben und hoffentlich dem Mythos standzuhalten Laden Sie Dumps, auf die in SAE-Artikeln und TVS-Datenblättern im gesamten Internet verwiesen wird. :) :)

Was ich jetzt festhalte, ist ... wie überprüfe ich, ob das, was ich habe, gut ist? Was könnte ich besser machen?

Ich hatte ein paar Ideen zum Testen: Verwirren Sie wirklich die Schaltung und schließen Sie Hochspannungs-Gleichstromversorgungen an die Eingänge an ... berühren Sie kurz die Drähte und was nicht. Ich würde wirklich gerne wissen, ob dieses Ding einen ehrlichen Ladedump überleben kann.

Was das Design angeht ... ist meine TVS-Diode robust genug? Gibt es einen anderen Ansatz, den ich wählen sollte, als würde ich ein oder zwei große Kappen einschieben, um die Spitzen zu verlangsamen und dem Fernseher weniger Arbeit zu geben? Ich habe in IRC-Kanälen nachgefragt und das Internet durchgesehen ... und ich habe alles gesehen, von DC-Netzfiltern über Induktivitäten bis hin zu riesigen Kappen, Dioden, Tranzorbs und einer Million anderer Dinge. Ich bin nur ein wenig verwirrt darüber, was als guter Basisansatz zum Schutz eines Stromkreises vor den Strapazen des Gleichstromsystems eines Automobils angesehen wird.

power-supply automotive protection

— Toby Lawrence
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Bevor Sie und das Gerät einen Schock erleiden: Verfügen Ihre Schaltung und / oder die darin enthaltenen Komponenten über einen Schutzmechanismus? Klemmdioden, Glättungskondensatoren / Induktivitäten, Sicherungen ...

— Clabacchio

Zwischen Eingang und Masse befindet sich eine TVS-Diode (SMAJ40CA, SMT, Littelfuse). Danach gibt es laut Datenblatt einfach den Stromerfassungswiderstand und den MOSFET zum Schalten der Last. Vom MOSFET geht es direkt zum Linearregler, der am Eingang und Ausgang einen Satz Kappen von 0,1 uF / 1 uF / 10 uF aufweist. Ich muss dem Eingang noch eine Sicherung hinzufügen, obwohl der LT4356 so eingerichtet ist, dass er den Eingang abschaltet, wenn er eine Überstromsituation erkennt.

— Toby Lawrence

400W TVS sind möglicherweise nicht genug für einige Load Dumps Electronics.stackexchange.com/a/17125/763

— Martin Thompson

Der "richtige" Weg, um Ihre Schaltung zu testen, ist mit einem "Load-Dump-Generator" - zum Beispiel dem LD200N-Load-Dump-Generator .

Load-Dumps sind jedoch ziemlich selten - Sie müssen sich viel mehr Gedanken über die anderen ISO-Impulse machen (z. B. die schnellen Spitzen von + -200 V, die der Fernseher nicht viel abschneiden kann) - Sie wissen nicht, wie schnell der LT4356 wird Schalter.

Diese schnellen Impulse treten häufig auf vielen Fahrten auf, da sie beispielsweise durch das Ein- und Ausschalten der Scheibenwischer oder das Umschalten des Klimakompressors verursacht werden können.

EDIT: Ich habe mir das TVS-Datenblatt angesehen:

Ihr TVS behauptet eine "Antwortzeit" von 1ps. Ich finde das sehr schwer zu glauben, da das Paket bei Lichtgeschwindigkeit 13 ps lang ist! Mich würde interessieren, wie sie es messen.

Wie auch immer, die Menge der Serieninduktivität, die nur durch Verkabelung im Stromkreis vorhanden ist, und Streuner werden dies erheblich verlangsamen.

Schauen Sie sich auch Abbildung 1 an - ein Lastabwurfimpuls kann einige hundert ms dauern, zwei Größenordnungen rechts von diesem Diagramm, wodurch die Leistung für jedes 100x auf der x-Achse halbiert wird, was eher einem 200 W entspricht Gerät. Es kann jedoch ein gutes Gerät für die schnellen Impulse sein!

( Dies ist die Art von Monster, die an einigen Kfz-Steuergeräten angebracht ist :)

Vishay hat eine vernünftige Lektüre zum Thema Kfz-Transienten

Als Teenager habe ich einen Bargraph Revcounter gebaut, der viele Jahre ohne Load-Dump oder viel mehr Schutz gut überlebt hat. Jetzt bin ich ein richtiger Ingenieur, der Automobilprodukte entwirft. Ich schaudere, wenn ich darüber nachdenke :)

— Martin Thompson
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Okay, es scheint also, dass dies wieder in den Designaspekt eintaucht: Wie soll ich mich gegen diese + -200V-Spikes schützen? Das TVS-Datenblatt gibt an, dass es eine Reaktionszeit von 1 ps von 0 V auf Vbr hat, und das LT4356 gibt an, dass es eine maximale Ausschaltverzögerung von 1 us hat, wenn es eine Überspannungssituation erkennt. Ich plane , in einer anständig großen elektrolytischen Kappe direkt am Eingang zu setzen einige Spikes besser zu absorbieren .... aber davon abgesehen, gibt es alles , was ich brauche zu beachten?

— Toby Lawrence

Wir haben normalerweise ungefähr 100s pF Keramik über den Stromanschlüssen. Angenommen, die Versorgung ist mit einem angemessenen Strom abgesichert (ich vermute, Sie brauchen nicht mehr als 1A?)

— Martin Thompson

Es hört sich also so an, als ob ich hier einen schrittweisen Ansatz brauche. Ein großer Honker eines Fernsehgeräts an der Vordertür, um die Monsterspitzen zu begrenzen, dann ein Strombegrenzungswiderstand, gefolgt von einem kleineren Fernsehgerät, um möglicherweise die Dinge stärker zu klemmen. Ist die Reaktionszeit des TVS hier immer noch ein Problem? Würde Keramik am Eingang diese Spitzen wirklich genug dämpfen können?

— Toby Lawrence

Die Keramik hilft auch dabei, einige der fiesen RF fernzuhalten. Gürtel, Hosenträger, Schnur, Gaffer Tape usw. :) Ich sollte denken, dass große Fernseher + kleine Fernseher + einige Kappen in Ordnung wären

— Martin Thompson

Also auf einen Strombegrenzungswiderstand zwischen dem TVS verzichten? Es tut mir leid, wenn meine Fragen so klingen, als würden sie sofort nach einer vollständigen Antwort fragen ... aber ich möchte nur sicherstellen, dass ich Ihre Antwort richtig verstehe. :)

— Toby Lawrence