过压保护汽车负载转储

这篇文章解释了一种以汽车自卸负载形式存在的过电压切断保护电路，用于保护敏感和复杂的现代汽车电子产品免受汽车电气中瞬态直流尖峰的影响。

瞬态总线电压是集成电路的重要风险因素。可以指定集成电路可容忍的最大击穿电压由其风格和设计方法决定，其可以主要用于微型CMOS设备。

瞬态电压是什么

瞬态或重复击败IC绝对最高电压规格的电压情况可能不可逆转地造成设备。

过电压安全的必要性在汽车12V和24V设计中非常普遍，其中峰值“负载转储”瞬态通常和省长一样高。某些负载保护策略通过类似雪崩二极管和MOVs的设备将瞬态输入分流到地。

分流方法的困难是大量的力量可能最终被处理。

分流技巧通常是不可取的，如果有义务在整个电压情况下持续进行持续保护（作为双电池的函数）。

该设计

图1中所示的汽车负载转储过电压保护电路是完美的系列断开或串联切口电路，这是为了保护具有24V的最佳输入电压的开关调节器负载。

该电路是由经济的分立器件设计的，并利用单一的德州仪器LMV431AIMF。

鉴于该电路采用PFET通过装置（Q1），可能存在边缘正向电压降或相关功率损耗。

电路图

图1

礼貌：汽车自卸负荷过电压保护电路

LM431aimf二极管如何运作

LMV431AIMF (D1)适应性强引用最适合这种情况只是因为它允许一个便宜的方式确定一个细致的旅行点和监控变得相当困难的最佳温度的准确性同样齐纳二极管或使用其他选项(1%的版本,0.5% B版本)。

为了保持这种精度和可靠性，可以建议选择电阻器R1和R2为1％的公差或更好。

通常可以错误地预期可变参考电压。例如：“从该二极管终止第三次电线是什么？”

您可能会发现许多类型的可变电压参考。不同具有不同的内置设定电压，而具有交替电流方向极性的其他内置电压。

所有这些都可以通过两个基本的(并且相当重要的)阶段来识别:一个温度调节的，精确的带隙电压基准，以及一个增益误差放大器(在讨论的电路中作为比较器合并)。

大多数零件通过结合开放的收集器或发射器来表现出UNI-POIR结果。图2在概念上表明了德州仪器LMV431aimf内部可能预期的内容。

计算阈值截割

通过LMV431借助于LMV431检查输入电压分压器R1和R2。图1中详细的电路被配置为在19.2V时激活，尽管可以选择任意的电平切割，这可以通过以下公式计算出来:

Vtrip = 1.24 x (R1 + R2 / R1)

R2 = R1(Vtrip/1.24 - 1)

怎么运行的

当检测到设置的参考引脚高于1.24V时，LMV431的输出立刻下降。阴极的LMV431是能够降低到一个饱和水平约1.2V。

所提到的水平可能足以关闭Q2。Q2主要是手动选择携带一个升高的门限值(> 1.3V)。不建议在不考虑这个因素的情况下使用Q2的替换。

对于19.2V割点条件，D1、Q2、Q1的芯片工作条件见表1。

电路操作条件如图3所示。可以预期水平的切割约为2.7V至GoV附近。低于约2.7V电路可以看到过渡到脱离情况。

原因是没有足够的输入电压来将Q1和Q2的栅极阀值提升到源极阀值。

当它处于关闭状态时，电路提供大约42 kQ的输入(关闭状态静态负载)。齐纳二极管D2和D3对于限制过射门源电压Q和Q2(可能不允许超过20V)是至关重要的。

D3同样抑制D的阴极，从拍摄超过其35V的指定限制。电阻RD确保损坏的偏置至Q2，使得它可以满足Q2在截止状态下的漏极泄漏。

在Q中观看身体二极管非常重要，这意味着它没有安全地向错误连接的负载（相反的极性输入电压）。

为了能够保护一个错误的电池极性的条件，可能是可取的，合并一个阻塞二极管或一个加强的交替(一个在另一个后面)也可能需要PFET。

可以看到电路归因于立即启动，尽管重新建立了相当缓慢的条件。电容器C，在均匀电压的均匀电压下，通过LMV431展示到负电容器C.

一旦情况恢复到正常情况，R3-C1时间延迟变量略微保持重新连接。

相当数量的负载(可能是稳压器)采用大量的输入电容，通过抑制瞬态转换速率来允许截止电路的时间延迟。

标准瞬态和可用电容的工作模式决定了预期的延迟响应时间。

从提出的汽车负载转储中提出的超电压保护电路的关闭实现在大约十二秒内进行。预期最高的瞬态上升期间受到C（LOAD）的提到的平衡水平的限制。

使用1PF的C（负载）验证该电路。考虑到快速播放，可以尝试较大的负载并且可以是可以的，所以要存在降低的源阻抗瞬变。