您当前的位置:首页 > 科技前沿

车身模块中新的失效保护方法 (1)

时间:2015-03-21  来源:扁平线圈电感厂家  点击:


   

像硬短路一样的短路事件比较容易保护,例如,受驱动器限制的负载电流。在这种情况下,功耗不是I2R的结果,而是驱动器上的电压降与相应的限流的结果。这是一个高功耗事件,大部分功耗发生在智能开关上而不是线束上。因此,开关的温度迅速升高,激活过热关断功能,从而保护相关的线束。

车身模块中的大多数负载是灯泡。灯泡有一个很难处理的特性:涌流,我们了解并喜欢这个特性。涌流要求强迫固态开关的限流值远远高于稳定状态开关操作所需的限流值。我所说的一切都是为了说明:当没有发生严重的硬短路事件时,这些高涌流的元器件准许异常高工字电感器的稳态电流在线束内流动,这就是固态开关保护自我而不保护所在系统的情况。这时,电流强度还不足以激活开关限流功能,但是足以烧毁线束或电路板。



   

在图5的示例中有一个点,智能开关 (VN5010)将继续前行,而电线将开始自毁(红线在蓝色虚线上方)。如果这种情况是真实的,甚至连电路板都可能会自毁。现在考虑到涌流要求很可能更加严格,我们开始意识到有必要开发一个能够仿真熔断器特性的保护算法。

在用一个“大熔断器”保护多个上桥臂驱动负载的应用中,有些问题需要考虑。在这些应用中,“大熔断器”的电流处理功能可能高于任何一条被保护的线束。因此,当一条电线上出现“软短路”时,如果上桥臂驱动器十分强健,能够处理更高的短路电流和熔断保护功能,那么线束或电路板可能会自毁。
  

图6:当智能开关只能自我保护时的后共模电感果
决方案

该解决方案是实现一个能够仿真熔断器的I2-t特性的智能电路保护算法。这个概念可转化为“曲线下面积”。在下图(图 7)中,曲线下面积(A区)是保护算法的I2-t界限内。B区所示是在一段时间内的恒定超负载条件,其中,超负载电流小于智能开关的限流值。在这个图中,当限流值超过曲线时,智能开关不会被闭锁。当B区突破A区时,器件闭锁。 这个原则适用于超负载在开关激活后存在很长时间的状况。
   



图7:超负载与功率限制区比较

可能存在一种特殊的瞬间过流状况:瞬间过流超出曲线与A区交接的界限,但是“曲线下面积”不足以产生错误开关条件。在下图中(图8),这个错误是很严重的,但是因为时长太短,不足以产生错误开关条件。


  

图8:瞬间错误不会产生错误关断状况

这种保护算法准许出色多个涌流,同时不会强制系统处理比正常高出很多的稳态电流。因此,这种算法提供一个强健的保护功能,既可以保护开关本身,又可以保护被开关驱动的线束。再加上其它的安全机制,如内置的看门狗和激活功能,这个已经很安全的解决方案将会变得更加安全。
利用一个升降序计数器,可以在芯片上实现这个算法,控制该升降序计数器的差模电感是流经开关的电流的平方(图 9)。


   

图9: i-t 限制控制环路

计数器的方向由参考电流确定。当检测电流高于参考电流阈值时,计数器升序计数,速率与检测电变压器与电感器设计手册流和参考电流的差的平方成正比。当检测电流低于参考电流阈值时,计数器以固定值降序计数。固定降序计数值的设定目的是更好地估算熔断器的散热性。

这个阈值涌流要比电线的电流处理能力略低(如图5所示,小于14A DC)。计数器一旦达到某一个预设值后,输出就会被立即关断。因为这种算法是利用熔断器型的特性保护电线,所以直到微控制器重新初模压电感始化,将输出重新导通之前,驱动器始终保持关断状态。
  

大电流电感

浪涌电流及浪涌抑制器相关知识浪涌电流指电源接通瞬间,流入电源设备的峰值电流。由于输入滤波电容迅速充电,所以该峰值电流远远大于稳态输入电流。电源应该限制AC开关、整流桥、保险丝、EMI滤波器件能承受

高周波操作时的十大注意事项 4月08日 第三届·无线通信技术研讨会 立即报名 12月04日 2015•第二届中国IoT大会 精彩回顾 10月30日ETF•智能硬件开发技术培训会 精彩回顾 10月23日ETF•第三届 消费

由W117/W217/W317构成的控制稳压器应用电路
如图所示的电路是由Wll7/W217/W317和外加一只NPN型9013三极管来控制的稳压器电路。当控制信号为TTL低电平时,Vl关闭不导通,输出为正常的稳压器工作方式;http://www.szf

注塑加工厂


上一篇线性稳压器的基本知识解析

下一篇红外动目标识别跟踪系统的DSP+FPGA实现


  
  温馨提示
网站首页 | 产品展示 | 科技前沿 | 行业资讯
本公司专业研发、设计、生产、销售贴片电感、插件电感、功率电感、大电流电感、扁平线圈电感、一体成型电感。
专业电感生产制造商,品质优异、交期快。
在线客服
热线电话