Достаточно ли длителен переходный процесс перенапряжения 9,6 мкс, чтобы поджарить мою схему (подробности внутри)?

Я разрабатываю плату для автомобильной среды 12 В с различными переходными процессами входного напряжения, включая сброс нагрузки и постоянное перенапряжение 24 В. Я использую TVS на входе для ограничения напряжения примерно до 60 В, за которым следует TI LM5060, блок питания, который в случае перенапряжения выше 18 В (или перегрузки по току) отключит питание моей схемы с помощью внешнего источника 60 В. МОП-транзистор. В техническом описании LM5060 указана задержка в 9,6 мкс с момента возникновения состояния перенапряжения до выключения затвора MOSFET. С другой стороны LM5060 у меня есть объемный конденсатор и ряд линейных стабилизаторов и других ИС, которые на их входе могут выдерживать до 30 В (или 45 В, в зависимости от того, какие части я выберу).

Итак, мой вопрос: в течение этих 9,6 мкс, необходимых для срабатывания LM5060, как я могу гарантировать, что ничего на его обратной стороне не поджарится? Достаточно ли достаточно большого объемного конденсатора (220 мкФ?), чтобы поглотить этот переходный процесс? Или мне лучше использовать небольшой стабилитрон? Как бы я выбрал значение для этого стабилитрона/конденсатора?

Если кто-нибудь знает лучшую/дешевую альтернативу LM5060, дайте мне знать. Мне это нужно только для обеспечения защиты от перенапряжения примерно до 60 В.

Вы можете задержать поступление входного тока на LM5060, используя подходящую катушку.
Какой ток потребляет ваша схема? Есть несколько недорогих методов, но они различаются в зависимости от того, какой ток они должны пропускать.
моя схема потребляет максимум 1,4А.

Ответы (2)

Просто напомню: типичный отклик полевого транзистора измеряется в наносекундах.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Vshutdown > VzZD1 + VgthFET1

If VzZD1 = 50V and VgthFET1 = 3V then Vshutdown > 53V

Как показано, FET1 может (будет пытаться) разрушить себя, чтобы защитить нагрузку. Определите размеры резистора следующим образом:

R1 protects FET1  
(R2 > R1) ensures lower-impedance path through FET than load

Размер R2 по закону Ома при Vвых "заземлен":

E = I * R
Edrop = Vin - Vout = 12V - 0V = 12V
R = Edrop / I
R = 12V / 1.4A = 8.57ohm

Если Vzd1 = 12В и VgthFET1 = 3В, то Vshutoff = 15В:

Ir2 = E / R
Ir2 = 15V / 8.57ohm = 1.75A

FET1 будет передавать Vin - Vzd1 - VgthFET1, когда активен.
Если R1 = 0 и Vin = 50В:

VdsFET1 = 50V - 12V - 3V = 35V
I = E / R
I = 35V / 25mOhm = 1400A //Zap!

Если R1 = 4 Ом ("меньше", чем R2) и Vin = 50В:

VdsFET1 = 50V - 12V - 3V = 35V
I = E / R
I = 35V / (4 + 25mOhm) = 8.70A
EdropR1 = 8.70A * 4Ohm = 34.8V
EdropFET = 8.70A * 0.025Ohm = 0.2V
P = I * E
PFET = 8.70A * 0.2V = 1.74W
PR1 = 8.70A * 34.8V = 302.76W //Warm
Я не уверен, что понимаю. Моя схема потребляет 1,4А. Это означает, что падение напряжения на резисторе 200 Ом в вашей цепи будет 1,4 * 200 = 280 В!!! а R1 и этот MOSFET тоже придется огромен.
«Резисторы нуждаются в правильном размере»: PI добавил дополнительную информацию о размерах.
Кроме того, если Vin = 12 В, с резистором 200 Ом и нагрузкой 200 Ом, каждый резистор будет падать на 6 В при 15 мА. Поскольку 200 - это слишком много, ваша нагрузка не сможет «потребовать» от него 1,4 А. 1,4 А - это максимум, который вы собираетесь запрашивать от источника питания.
Разве стабилитронам не нужно, чтобы через них протекал ток, чтобы фактически снизить напряжение? Без подтягивающего резистора между стабилитроном и землей я не уверен, как это будет работать? Может быть, мое понимание неверно?
Регулировать стабильное напряжение, да. Для этой цели мы просто пытаемся сбросить перенапряжение на землю, и нам нужно всего лишь на мгновение сместить затвор.

Несмотря на то, что вопросу уже три года, на него не было дано должного ответа.

В техническом описании LM5060 указана задержка в 9,6 мкс с момента возникновения состояния перенапряжения до выключения затвора MOSFET. Итак, мой вопрос: в течение этих 9,6 мкс, необходимых для срабатывания LM5060, как я могу гарантировать, что ничего на его обратной стороне не поджарится?

« Задержка от контакта OVP > OVPTH до низкого уровня GATE » не обязательно означает, что в течение этого интервала выходное напряжение значительно возрастает. Повышение выходного напряжения зависит от работы зарядового насоса, поэтому вы можете рассчитать, какой заряд слабый насос на 24 мкА может доставить в затвор MOSFET за 9,6 мкс (подсказка: 0,23 нКл). При таком количестве введенного заряда напряжение затвор-исток повысится на долю вольта (см. диаграмму заряда затвора MOSFET), так что на самом деле ваша обратная сторона в безопасности.

Очевидно, Cdv/dt является еще одним источником инжекции заряда затвора, и следует принять меры, чтобы инжекция также была незначительной в течение обсуждаемого интервала.

Достаточно ли длителен переходный процесс перенапряжения 9,6 мкс, чтобы поджарить мою схему (подробности внутри)?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v