24V系統(tǒng)中l(wèi)oaddunp保護(hù)電壓小于46V的器件的VBAT供電方案

我最近在翻很早之前的一些交流材料，這份材料應(yīng)該是2011年的時(shí)候和周巖探討大巴和卡車的脈沖抑制的時(shí)候考慮的。有一個(gè)很有趣的事情，就是說(shuō)，我們是否要考慮CMU對(duì)應(yīng)和管理不同電源電壓下對(duì)于不同電壓的情況。

正文如下：

適用于24V系統(tǒng)，本文旨在給出24V系統(tǒng)中l(wèi)oaddunp保護(hù)電壓小于46V的器件的VBAT供電方案。

PMOS過(guò)壓保護(hù)電路原理圖

VB:蓄電池電壓電源

V18_PTB5: MCU IO口，發(fā)出高電平使VB_PMOS電壓輸出有效，TTL電平 VB_PMOS：經(jīng)過(guò)PMOS保護(hù)電壓輸出

VB_P_PROT：經(jīng)二極管反向保護(hù)的PMOS輸出電壓

電路功能：若控制器中使用loaddump保護(hù)電壓小于46V的器件，可以使用此電路模塊中的方案為這些器件提供過(guò)壓保護(hù)，特別是在load dump情況下。

Pspice仿真分析:模擬的是典型情況下的經(jīng)過(guò)TVS管抑制后的Load dump電壓曲線，可以明顯看出當(dāng)VB>36V時(shí)，穩(wěn)壓管開(kāi)始起作用，迅速關(guān)閉Q411和PMOS管。只要過(guò)壓信號(hào)一直存在，PMOS管就會(huì)一直保持關(guān)斷狀態(tài)，直至VB跌落回36V安全電壓以內(nèi)。

綠色、紅色曲線分別對(duì)應(yīng)為VB_P_PROT，VB

穩(wěn)壓管取值:Accuracy為穩(wěn)壓管的精度，VZ 是穩(wěn)壓管在25℃下的標(biāo)稱值，SZ是穩(wěn)壓管的溫度系數(shù)，△T是溫度變化，即T-25℃， Vz’’(max)是最壞情況下的穩(wěn)壓值。

若需要Q410導(dǎo)通，點(diǎn)A電壓需要650mV，即使忽略R411上面的電壓，點(diǎn)B的電壓也要至少有650mV，如果出現(xiàn)最惡劣的工況，D410的穩(wěn)壓值出現(xiàn)41.964V的情況，那么，VB的電壓至少也得有42.65V。這時(shí)，某些需要保護(hù)的器件可能已經(jīng)失效，電路無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果。所以建議使用36V的穩(wěn)壓管。但是，36V穩(wěn)壓管在低溫-40℃時(shí)，有可能會(huì)提前工作，即35V下就會(huì)使Q410動(dòng)作。

PMOS參數(shù)計(jì)算

根據(jù)計(jì)算，

Rth(j-a)*Pmax=Tj(max)-Ta,

Pmax=1.8W

ID(max) 2* Rds(on) =Pmax

ID(max)=10.95A

受PMOS保護(hù)的Vbat電源負(fù)載電流不能超過(guò)10.95A

ISO7637實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

i. 試驗(yàn)條件：Us=30V；Ua=27V；Ri=5.5Ohm；Td=350mS；Pload=10w

ii. 試驗(yàn)結(jié)果：電路功能狀態(tài)正常

iii. 試驗(yàn)電路監(jiān)測(cè)點(diǎn)及試驗(yàn)結(jié)果波形如下圖

小結(jié)：我一直想問(wèn)各家在高壓電池方面為考驗(yàn)?zāi)K供電方面實(shí)際的脈沖調(diào)整，可能也需要根據(jù)動(dòng)力總成的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，也會(huì)在未來(lái)進(jìn)行考慮