24V系統(tǒng)中l(wèi)oaddunp保護電壓小于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年的時候和周巖探討大巴和卡車的脈沖抑制的時候考慮的。有一個很有趣的事情，就是說，我們是否要考慮CMU對應(yīng)和管理不同電源電壓下對于不同電壓的情況。

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保護電壓小于46V的器件的VBAT供電方案。

PMOS過壓保護電路原理圖

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PMOS保護電壓輸出

VB_P_PROT：經(jīng)二極管反向保護的PMOS輸出電壓

電路功能：若控制器中使用loaddump保護電壓小于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壓保護，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TVS管抑制后的Load dump電壓曲線，可以明顯看出當(dāng)VB>36V時，穩(wěn)壓管開始起作用，迅速關(guān)閉Q411和PMOS管。只要過壓信號一直存在，PMOS管就會一直保持關(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A電壓需要650mV，即使忽略R411上面的電壓，點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，某些需要保護的器件可能已經(jīng)失效，電路無法達到預(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，有可能會提前工作，即35V下就會使Q410動作。

PMOS參數(shù)計算

根據(jù)計算，

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

Pmax=1.8W

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

ID(max)=10.95A

受PMOS保護的Vbat電源負載電流不能超過10.95A

ISO7637實驗驗證

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

ii. 試驗結(jié)果：電路功能狀態(tài)正常

iii. 試驗電路監(jiān)測點及試驗結(jié)果波形如下圖

小結(jié)：我一直想問各家在高壓電池方面為考驗?zāi)K供電方面實際的脈沖調(diào)整，可能也需要根據(jù)動力總成的參數(shù)進行調(diào)整，也會在未來進行考慮