Как я могу защитить это устройство 48 В постоянного тока от перенапряжения?

Я питаю этот изолированный DC/DC преобразователь от источника питания с номинальным напряжением 48 В, но потенциально может достигать максимального напряжения 56 В. В даташите на преобразователь написано, что абсолютный максимум 54В. Как я могу защитить этот чип от потенциала на 2 В выше его максимума?

Этот регулятор используется для питания изолированного драйвера затвора MOSFET.

Будет ли ваша система, вероятно, видеть> 54 В в течение длительного периода времени, или мы говорим о всплесках / скачках / импульсах?
Может быть, несколько диодов последовательно или стабилитрон на несколько вольт. Вы не хотите, чтобы входное напряжение опускалось ниже Vmin, когда у вас есть входное напряжение 48 В.
Это грубо, но я, вероятно, попытался бы понизить напряжение с помощью нескольких последовательных диодов, как предложил Джордж. Поскольку максимальный номинальный выходной ток при 12 В составляет 84 мА, на входе будет около 20 мА. Это означает, что вам не нужно сильно беспокоиться о рассеиваемой мощности диодов. Какое минимальное напряжение блока питания? Я нахожу +8В от номинального (20%) довольно высоким.
Это для соревнований по робототехнике. На практике я обычно вижу напряжение около 50-51 В с блоком питания нашей команды. Однако правила соревнований гласят, что напряжение питания может достигать 56 В, но обычно устанавливается на уровне 50,8 В +/- 0,3 В.

Ответы (2)

Это концепция, которая обычно работает, вам нужно будет запустить суммы, чтобы увидеть, будет ли она работать во всех возможных сценариях.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Q1 ( DN2540 ) действует как резистор на несколько десятков Ом при нормальных условиях, поэтому обычно он падает на несколько сотен мВ. Если входное напряжение возрастает, чтобы позволить стабилитрону 48 В проводить ток, напряжение затвор-исток уменьшается до -3,5 В, и Q1 гарантированно полностью закрыт. Если допуск на 48-вольтовом стабилитроне составляет 5% (максимум 50,4 В), то выходное напряжение не должно превышать 53,9 В (немного близко!).

R2 и TVS на 12 В предназначены только для защиты затвора (+/-20 В абс. макс.) от любых переходных процессов в источнике питания.

Разве R1 не должен подключаться к входной стороне?
@Andyaka Andyaka Я не думаю, что в данном случае это имеет большое значение - мощность, рассеиваемая на R1 по сравнению с Q1, и немного более плохое регулирование при подключении к входу ... по крайней мере, так это выглядит сейчас.
Я вижу, что входная мощность слева, а выходная справа. Без чего-либо, чтобы протолкнуть хоть немного тока в стабилитрон, он не будет работать. Я имею в виду схему истокового повторителя или, может быть, я туплю?
@Andyaka Возможно, мне следовало прямо указать, что это полевой МОП-транзистор с режимом истощения?
Очень подлый лол

Должна работать простая схема эмиттерного повторителя BJT:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Выход эмиттера на 0,7 В ниже базы, а база подключена к смещенному 47-вольтовому стабилитрону. Если входящий источник питания повышается, на выходе остается около 47 вольт.

На основании чего вы оценили стоимость R1?
@AlBundy от требуемого тока смещения для стабилитрона. Проверьте техническое описание того, что вы выбрали, и в нем будет описан рекомендуемый ток, чтобы убедиться, что пробой непротиворечив. В противном случае просто сделайте несколько десятков миллиампер, всегда зная общую номинальную мощность для используемого пакета.
У вас есть рекомендации для транзистора BJT? РЕДАКТИРОВАТЬ: На самом деле, поскольку стоимость этого компонента будет почти такой же, как у самодельного импульсного регулятора, я просто переключу свою конструкцию на TL2575HV.
@froggy Вероятно, стоит обратить внимание на BC547 (847 - это часть SMD), но, возможно, через него проходит 35 мА на нагрузку и, возможно, 10 В через него (в худшем случае), это может не подойти для пакета SMD. 10 В при 35 мА — это, конечно, 350 мВт, поэтому попробуйте выбрать один с хорошими тепловыми характеристиками и хорошим коэффициентом усиления в точке, близкой к точке насыщения, когда напряжение питания падает ниже 48 вольт.