¿Cuánto tiempo tengo antes de que se fríen mis componentes sensibles?

0

Estoy usando este IC ( enlace ) para controlar la corriente y la voltaje en algunas de las salidas de una PCB que controla la alimentación a otras PCB, que tienen varios componentes sensibles como microcontroladores y otros semiconductores.

Este IC controla la puerta de un pmos. Estoy pensando en usar este MOSFET ( enlace ).

La corriente de la compuerta IC es muy baja (GATE Pull-Down (On) Current = 25 uA), y la compuerta MOSFET tiene una buena cantidad de carga (carga total de la compuerta = 34nC), así que hice los cálculos: Q = es = > t = 1.36 ms, que es la cantidad de tiempo para cambiar el MOSFET sin ninguna resistencia (creo ...). Si utilizo una resistencia para limitar la corriente, el tiempo para cambiar aumentará aún más.

Mis dudas son:

  • ¿Son correctas mis suposiciones / cálculos?
  • ¿Cuánto tiempo tengo antes de que se fríen mis componentes sensibles? ¿Es suficiente 2 ms de retraso en mi protección IC?

Mi objetivo no solo es proteger los componentes singulares, sino también saber qué subsistemas son funcionales y poder aislar el daño, si no se puede evitar por completo.

(Contexto) Soy un estudiante de Ingeniería Mecánica que realiza un proyecto de electrónica en un contexto automotriz.

¡Gracias de antemano por la ayuda!

    
pregunta David Ribeiro

3 respuestas

2

Verifique la hoja de datos de cada componente en su sistema y encuentre la tabla de voltajes y corrientes máximos permitidos. Si excede las calificaciones máximas permitidas de cualquiera de sus componentes, debe asumir que se dañan instantáneamente. Este daño puede causar una falla obvia e inmediata de su circuito o puede causar una falla poco tiempo después.

    
respondido por el Elliot Alderson
0

Defina todas las especificaciones de conformidad automotriz que debe cumplir y la energía mecánica y eléctrica que se está cambiando.

Esto se refleja de nuevo al detenerse y debe volcarse en algún lugar.

Por lo general, un interruptor activo o un diodo de alimentación devuelve la energía almacenada a Vbat con una tapa de ESR ultra baja con la batería de ESR baja.

Los cables largos tienen una inductancia en serie efectiva ESL, típicamente 1uH / m, que con un ESR bajo y un RdsOn bajo causará timbres y pérdidas térmicas en el FET. Así que define estos y se puede modelar fácilmente. TBD

Cada componente tiene un límite de energía de sobretensión definido en las partes activas por la tabla SOA del área de Operación segura y las partes pasivas por la corriente de ondulación máxima. (rms)

El aumento de temperatura de los componentes depende de la temperatura térmica. [W / ‘C] con una constante de tiempo térmica que depende de la masa y, en cierta medida, de la velocidad térmica.

Si aún no lo sabes, E (L) = 1 / 2LI ^ 2 o E (C) = 1/2 CV ^ 2 y debes conocer la energía inercial almacenada.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
0

Bien, la conclusión a la que llegué con la ayuda de otras respuestas / comentarios y más búsquedas es que los microcontroladores y otros semiconductores son más susceptibles a la sobretensión.

Las fallas de sobretensión generalmente ocurren debido a una ruptura de la capa de aislamiento y pueden ser causadas por factores externos. Estos eventos son rápidos y es más apropiada una protección adicional como un TVS o un Zener en paralelo.

El fallo de sobrecorriente generalmente es causado por un fallo interno (como un condensador frito que se convierte en corto) y el mejor enfoque desde el punto de vista de los componentes sensibles es:

  • Para evitar que suceda, protegiendo / el buen diseño de esos otros componentes.
  • Buen diseño alrededor de los pines, limitando las corrientes de entrada y el exceso de tensión mediante el uso de una resistencia en serie.

En cuanto a mis cálculos, no son válidos ya que la corriente no será constante, habrá un pico de corriente de arranque para alimentar la capacitancia GATE, lo que significa que será mucho más rápido, pero por otro lado, la corriente alcanzará un pico de 180 mA suponiendo una resistencia de traza de 13 mΩ (simulada en LTSpice). Este valor está muy por encima de la corriente típica de 25uA, pero solo durará 1 ns, por lo que debería estar bien. Esta corriente podría reducirse con un resistor en serie, pero el circuito de aplicación típico dado en la hoja de datos no utiliza ningún resistor en serie, lo que corrobora las hipótesis de que este pico está bien.

    
respondido por el David Ribeiro

Lea otras preguntas en las etiquetas