Protección contra los peligros del suministro eléctrico del automóvil

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Estoy buscando una forma de proteger un circuito pequeño que se utilizará dentro de un automóvil o camión (sistema de alimentación de 12 V o 24 V). El circuito consume unos 12-15W. Uso un módulo convertidor DC / DC aislado que puede regular 9-36V hasta 3.3V.

Estoy buscando circuitos recomendados o un controlador IC que pueda hacerse cargo de los riesgos habituales:

  1. Load Spic Spikes
  2. Voltaje inverso
  3. Protección OV / UV
  4. Ruido general en las líneas eléctricas.
  5. ... Cualquier cosa que pueda haber pasado por alto.

Actualmente tengo mis ojos en LTC4365 de Linear Technologies. He pensado en usarlo junto con un televisor bidireccional, fijar el voltaje a 32 V y proteger todo con un fusible de rápida explosión.

¿Sería esta una solución adecuada o me perdí algo aquí?

    
pregunta Nico Erfurth 20.07.2011 - 06:04

4 respuestas

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Load-dump

... es un asesino: tus televisores tienen que convertir una gran cantidad de energía en calor sin explotar.

ISO7637 para un sistema de 12 V tiene un pico de hasta 90 V con un tiempo de subida de 5 a 10 ms que dura hasta 400 ms desde una resistencia de la fuente tan baja como 0.5 ohmios. ¡Son varios cientos de julios de energía en menos de medio segundo!

No todo eso tiene que ir al supresor, solo el exceso por encima del voltaje de sujeción (pero todavía ~ 60V en su caso)

En el lado positivo, los volcados de carga son bastante raros, por lo que si es un caso único y no te importa el pequeño riesgo, puedes ignorarlo.

Picos transitorios rápidos

Estos pueden alcanzar los 200 V cuando los limpiaparabrisas se apagan, por ejemplo, proporcionan una ruta capacitiva (de alto voltaje) para que los usuarios realicen una conexión a tierra cerca de la entrada.

Sobretensión a largo plazo

La electrónica automotriz a menudo se especifica para sobrevivir a 24V durante varios minutos (para cuando un automóvil arranca con un camión de 24V) y 48V durante un minuto (IIRC), ya que a veces se usan 2 baterías de camión para proporcionar un impulso rápido ¡Carga para poner un coche en marcha en extremis! Su supresor de picos puede saltar bajo esas condiciones.

Abandonos

Los abandonos de la batería también pueden ser importantes, hay una prueba en la industria que involucra una serie de pulsos que el voltaje de la batería cae a 0 V: es necesario tener suficiente capacidad interna para mantener los rieles de suministro elevados cuando eso sucede.

Especificación de requisitos del mundo real

Si desea un ejemplo de cuán sangriento puede ser esto, la compatibilidad electromagnética (EMC) de Ford, que incluye pruebas de transitorios, está disponible en la web:

Especificaciones EMC del componente EMC-CS-2009

Busque "transitorio" y "abandono" para ver qué diseños de producción en serie se supone que están a la altura.

    
respondido por el Martin Thompson 20.07.2011 - 11:35
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Parece que has contestado tu propia pregunta. El LTC4365 es probablemente una buena solución. La hoja de datos dice que no se necesita TVS , pero aun así usaría uno.
Tenga el LTC4365 seguido de un condensador de búfer para manejar caídas en el voltaje de la batería. Si la batería también se usa para un motor de arranque es probablemente inevitable que caiga el voltaje, especialmente cuando consume 15W (eso es 4.5A a 3.3V). Si el condensador tiene un valor bastante grande, es posible que desee utilizar un fusible más lento , de lo contrario, puede explotar al encenderlo. (El fusible no ofrece protección adicional sobre el LTC4365, aparte de limitar el daño en caso de falla de un componente).

¿Alguna razón en particular por la que quiere usar un convertidor DC-DC aislado ? Por lo general, no son necesarios para el funcionamiento de la batería.

    
respondido por el stevenvh 20.07.2011 - 07:48
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Si ya tiene un convertidor DC-DC aislante que puede manejar hasta 36V, no parece que necesite mucho más. No entiendo lo que crees que el LTC4365 hará por ti. Su convertidor ya puede manejar 36V por sí solo, que en realidad es un poco más que los 34V para los que está calificado el LTC4365.

    
respondido por el Olin Lathrop 20.07.2011 - 13:37
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Para un dispositivo de protección de fuerza bruta:  ST: RBO040

MUCHOS miles de dispositivos en la policía y otras aplicaciones de vehículos de emergencia con esta parte en el conector a la línea de + 12V. No es lujoso, pero guardará su circuito de la mayoría de los eventos transitorios.

    
respondido por el ralph garvin 20.12.2011 - 18:27

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