加入星计划,您可以享受以下权益:

  • 创作内容快速变现
  • 行业影响力扩散
  • 作品版权保护
  • 300W+ 专业用户
  • 1.5W+ 优质创作者
  • 5000+ 长期合作伙伴
立即加入
  • 正文
  • 推荐器件
  • 相关推荐
  • 电子产业图谱
申请入驻 产业图谱

PMOS过压保护电路

2018/11/13
322
阅读需 10 分钟
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

 

我最近在翻很早之前的一些交流材料,这份材料应该是 2011 年的时候和周岩探讨大巴和卡车的脉冲抑制的时候考虑的。有一个很有趣的事情,就是说,我们是否要考虑 CMU 对应和管理不同电源电压下对于不同电压的情况。
 
正文如下:
 
适用于 24V 系统,本文旨在给出 24V 系统中 loaddunp 保护电压小于 46V 的器件的 VBAT 供电方案。
 
 
VB:蓄电池电压电源
 
V18_PTB5: MCU IO 口,发出高电平使 VB_PMOS 电压输出有效,TTL 电平 VB_PMOS:经过 PMOS 保护电压输出
 
VB_P_PROT:经二极管反向保护的 PMOS 输出电压
 
 
电路功能:若控制器中使用 loaddump 保护电压小于 46V 的器件,可以使用此电路模块中的方案为这些器件提供过压保护,特别是在 load dump 情况下。
 
Pspice 仿真分析:模拟的是典型情况下的经过 TVS 管抑制后的 Load dump 电压曲线,可以明显看出当 VB>36V 时,稳压管开始起作用,迅速关闭 Q411 和 PMOS 管。只要过压信号一直存在,PMOS 管就会一直保持关断状态,直至 VB 跌落回 36V 安全电压以内。
 
绿色、红色曲线分别对应为 VB_P_PROT,VB
 
稳压管取值:Accuracy 为稳压管的精度,VZ 是稳压管在 25℃下的标称值,SZ 是稳压管的温度系数,△T 是温度变化,即 T-25℃, Vz’’(max)是最坏情况下的稳压值。
 
 
若需要 Q410 导通,点 A 电压需要 650mV,即使忽略 R411 上面的电压,点 B 的电压也要至少有 650mV,如果出现最恶劣的工况,D410 的稳压值出现 41.964V 的情况,那么,VB 的电压至少也得有 42.65V。这时,某些需要保护的器件可能已经失效,电路无法达到预期效果。所以建议使用 36V 的稳压管。但是,36V 稳压管在低温 -40℃时,有可能会提前工作,即 35V 下就会使 Q410 动作。
 
 
PMOS 参数计算
 

 

 
根据计算,
 
Rth(j-a)*Pmax=Tj(max)-Ta,
 
Pmax=1.8W
 
ID(max) 2* Rds(on) =Pmax
 
ID(max)=10.95A
 
受 PMOS 保护的 Vbat 电源负载电流不能超过 10.95A
 
ISO7637 实验验证
 
i. 试验条件:Us=30V;Ua=27V;Ri=5.5Ohm;Td=350mS;Pload=10w
 
ii. 试验结果:电路功能状态正常
 
iii. 试验电路监测点及试验结果波形如下图
 
 
 
小结:我一直想问各家在高压电池方面为考验模块供电方面实际的脉冲调整,可能也需要根据动力总成的参数进行调整,也会在未来进行考虑

推荐器件

更多器件
器件型号 数量 器件厂商 器件描述 数据手册 ECAD模型 风险等级 参考价格 更多信息
ATM1 1 Mersen Electrical Power Electric Fuse, Fast Blow, 1A, 600VAC, 600VDC, 100000A (IR), Inline/holder, MIDGET,
$17.14 查看
MIC5021YM-TR 1 Microchip Technology Inc BUF OR INV BASED MOSFET DRIVER, PDSO8

ECAD模型

下载ECAD模型
$3.19 查看
CR1220 1 Jauch Quartz America Primary Battery, Lithium Manganese Dioxide, 1220, 3V, 0.04Ah,
$0.55 查看

相关推荐

电子产业图谱

笔者 朱玉龙,一名汽车行业的工程师,2008年入行,做的是让人看不透的新能源汽车行业。我学的是测试和电路,从汽车电子硬件开始起步,现在在做子系统和产品方面的工作。汽车产业虽然已经被人视为夕阳产业,不过我相信未来衣食住行中的行,汽车仍是实现个人自由的不二工具,愿在汽车电子电气的工程方面耕耘和努力,更愿与同行和感兴趣的朋友分享见解。