Otomotiv yük boşaltmalarına karşı nasıl koruma yaparım?

Bir jeneratörün akım ilettiği yük aniden kesildiğinde bir yük dökümü meydana gelir. Otomotiv elektroniğinde bu, alternatör tarafından şarj edilirken bir akünün sökülmesi için geçerlidir. Görünüşe göre bu 65 $ 'lık SAE belgesinde iyi tanımlanmıştır ; Ara iddia bu olabilir "120 V gibi yüksek ve çürümeye 400 ms kadar sürebilir" . Bu belge bir 12V sistem boşluğunun 87V ve 400ms uzunluğunda olabileceğini iddia ediyor:

       12V system      24V system
Us     65V to 87V      123V to 174V     // maximum voltage
Ri     0.5Ω to 4Ω      1Ω to 8Ω         // source resistance
td     40ms to 400ms   100ms to 350ms   // pulse length
tr     10ms??          5ms??            // rise time

Son bağlanan belgede ayrıca TVS (Geçici Gerilim Bastırıcı) enerji emilimini listeleyen bir tablo vardır:

Tablo 2 - Emilen enerji [J] (V _kelepçesi = 45V)

td [ms]   source resistance [Ω]
     0.5    1     1.5   2     2.5   3     3.5   4
 50  18.57  9.62  6.26  4.50  3.41  2.68  2.17  1.80
100  37.15  19.23 12.51 8.99  6.83  5.36  4.34  3.59
150  55.72  28.85 18.77 13.49 10.24 8.04  6.51  5.39
200  74.30  38.46 25.02 17.98 13.65 10.72 8.68  7.18
250  92.87  48.08 31.28 22.48 17.07 13.40 10.85 8.98
300  111.44 57.69 37.53 26.98 20.48 16.08 13.02 10.77
350  130.02 67.31 43.79 31.47 23.89 18.76 15.19 12.57
400  148.59 76.92 50.05 35.97 27.31 21.44 17.37 14.3

Şimdi, 45V'den (20V diyelim) çok daha düşük kelepçelemek istiyorum ve bu değerleri yeniden hesaplamak istiyorum. Yazar şöyle yazar:

• Verilen yöntem kullanılarak hesaplanmıştır E.1.1. (E) sayılı burada R _i = R ' _L (maksimum güç transferi için).

Bu formülü ortaya çıkarır:

W _e = (U _s ) ^{2 _x} t _d / R _i / 4.6

... Ve tabloyu aşağıdaki gibi günceller:

Emilen enerji [J] (V _kelepçesi = 20V)

td [ms]   source resistance [Ω]
     0.5    1      1.5    2      2.5    3      3.5    4
 50  97.59  48.79  32.53  24.40  19.52  16.26  13.94  12.20
100  195.17 97.59  65.06  48.79  39.03  32.53  27.88  24.40
150  292.76 146.38 97.59  73.19  58.55  48.79  41.82  36.60
200  390.35 195.17 130.12 97.59  78.07  65.06  55.76  48.79
250  487.93 243.97 162.64 121.98 97.59  81.32  69.70  60.99
300  585.52 292.76 195.17 146.38 117.10 97.59  83.65  73.19
350  683.11 341.55 227.70 170.78 136.62 113.85 97.59  85.39
400  780.70 390.35 260.23 195.17 156.14 130.12 111.53 97.59

Bu maksimum 781J değeri verir. Bunu doğru yaptım mı? TVS sistemim yaklaşık 30A geçerek ~ 800J'ye kadar emmelidir? 130A + alternatörüne ek olarak 6 paralel yarı kamyon aküsü (her biri ~ 100AH) olacak olsa da, çok fazla bir halt gibi görünüyor. (Kaynak direnci 0,5Ω'dan bile düşük olabilir mi?) TVS elemanlarının hangi kombinasyonu, sıkıştırma gerilimini çok fazla ihlal etmeden 800J'yi etkili bir şekilde geçebilir ve diğer çözümlerden daha etkili kılan nedir?

_{Kendi güç filtrelemeleri olan düşük voltajlı dijital ve analog devreleri de koruyorum.}

SAE J1113 ile konuşamıyorum, ancak SAE J1455 (yüklerin daha büyük olması gereken 12 V ağır kamyon için) yük dökümü yaklaşık 0,6 s düşme süresi ve ~ 0,6 Ω empedans ile 100 V pik olarak tanımlanır, yaşamak için bir acıdır.

Hayatta kalmak için iki geniş yöntem ya

• Kendinizin bağlantısını kesin ve geçmesine izin verin:

Hangi genellikle tercih edilir ve daha ucuzdur. Yük dökümü, birçok cihazın çalışması sırasında (bağlı endüktif geçişlerin aksine) çalışmasının beklenmediği bir hata sınıfındadır , bu nedenle kritik bir cihaz (ABS, ECU) değilseniz, gördüğünüzde kapatıp sıfırlamanıza izin verilir. bir yük dökümü.

Çok genel olarak konuşursak, bunu yapmak için girişinizde bir Zener diyotu olabilir, burada bir kez bozulur ve iletime başlarsa, kendinizi tamamen kesmek için bazı geçiş transistörünü değiştirir. Açıkçası geçiş transistörünüzün bazı voltaj değerleri olacaktır, bu yüzden bir TVS seçmek hala gereklidir (aşağıya bakın), ancak çok fazla voltaj, enerji ve güç yakınında herhangi bir yere kenetlenmesi gerekmez.

• her şeyi kelepçeleyin.

Bu, bahsettiğiniz gibi TVS ile de oldukça mümkündür ve daha sonra onu ne kadar zorlamak istediğinize bağlıdır. 75 V geliyorsa, 500 W SMC kullanıldığını düşünüyorum. Eğer neredeyse hiçbir şey olmamış gibi istiyorsanız, gördüğüm gibi yapabilir ve paralel olarak (2) 5 kW 5KP22CA TVS kullanabilirsiniz . Sadece tüm yük boşaltmalarını kendileri kenetleyebilirler; Her biri arasında yaklaşık 10 saniye arayla arka arkaya 100 V çöplükte hayatta kalan bir çifti test ettim.

Veri sayfalarında verilen rakamlar, 60 Hz'den daha yavaş geçici öğeler için yapılmış gibi görünmediği için, arkasındaki matematik benim için biraz puslu. 5 KW değeri 1 ms'lik bir darbe içindir, ki bu sadece 5 J'dir.

Ortaya çıkardığı en yüksek enerji olacaktır (100 V - 24 V)/0.4 ohms * 24 V = 4560 W, ancak bu yaklaşık 300 msn'lik bir tc ile kabaca katlanarak bozulacaktır. Buna sadece bir üçgen (çok muhafazakar) dersek, öyle 0.5 * 4560 W * 0.3 s = 684 J. 5KP veri sayfasında Şekil 1 derecelendirme eğrisini tahmin edersek, 100 ms'lik bir darbenin maksimum 1000 W güç derecesine veya toplam 100 J enerjiye ve daha fazla dağıtırsak daha fazla enerjiye sahip olabileceğini gösterir. 2 tanesi paralel olarak top parkında ve testler onu dışarıda gibi görünüyor.

Littelfuse 5KP serisi TVS veri sayfası, Şekil 1

Daha iyi bir şey isteseydiniz, eğri için bir denklem bulup maksimum kararlı durum dağılımında (8 W ... bu bir fark yaratmayabilir) bir asimptot verirdim, o zaman bununla biraz entegrasyon yaptım derecelendirmenin ne kadarını kullandığınızı görmek için nabzınızın üzerinde: P

Otomotiv yük boşaltmalarına karşı nasıl koruyabileceğiniz aşağıda açıklanmıştır

https://www.analog.com/en/products/lt4356-1.html