ऑटोमोटिव लोड डंप के लिए वोल्टेज संरक्षण पर

पोस्ट वाहन विद्युत में निकलने वाले क्षणिक डीसी विद्युत स्पाइक्स से संवेदनशील और परिष्कृत आधुनिक ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स की सुरक्षा के लिए ऑटोमोटिव डंप लोड के रूप में एक वोल्टेज में कटौती संरक्षण सर्किट की व्याख्या करता है।

क्षणिक बस वोल्टेज एकीकृत सर्किट के लिए एक महत्वपूर्ण जोखिम कारक हैं। अधिकतम ब्रेकडाउन वोल्टेज जिसे एक एकीकृत सर्किट को सहन करने के लिए निर्दिष्ट किया जा सकता है, उसकी शैली और डिजाइन दृष्टिकोण से निर्धारित होता है जो कि छोटे सीएमओएस उपकरणों के लिए मुख्य रूप से कम हो सकता है।

क्षणिक वोल्टेज क्या है

एक IC absolutes निरपेक्ष उच्चतम वोल्टेज युक्ति को हराने वाली वोल्टेज परिस्थितियों पर क्षणिक या दोहराव संभवतः एक उपकरण को अपरिवर्तनीय रूप से नुकसान पहुंचा सकता है।

ऑटोमोबाइल 12V और 24V डिजाइनों में वोल्टेज सुरक्षा के लिए आवश्यकता विशेष रूप से प्रचलित है जिसमें पीक 'लोड डंप' के ग्राहक आमतौर पर GOV के रूप में बहुत अधिक हैं। एवलांच डायोड और एमओवी के समान उपकरणों के माध्यम से जमीन पर सुरक्षित लोडिंग सिक्योरिटी शंट इनपुट क्षणिक।

शंट विधि के साथ कठिनाई यह है कि बिजली का एक बड़ा सौदा संभवतः संसाधित होने तक समाप्त हो सकता है।

शंट तकनीक आम तौर पर अवांछनीय होते हैं ओवर वोल्टेज की स्थिति (दोहरी बैटरी के साथ ट्रांसपायर) के दौरान निरंतर सुरक्षा प्रदान करने का दायित्व होना चाहिए।

परिरूप

चित्रा 1 में दिखाए गए ऑटोमोटिव लोड डंप के लिए ओवर वोल्टेज प्रोटेक्शन सर्किट एक सही श्रृंखला डिस्कनेक्ट या श्रृंखला कट-ऑफ सर्किट है जो एक स्विचिंग नियामक लोड को सुरक्षित करने के लिए बनाया गया है जिसमें 24V का एक इष्टतम इनपुट वोल्टेज होता है।

सर्किट किफायती असतत उपकरणों से अभिप्रेत है और एकल का उपयोग करता है टेक्सस उपकरण LMV431AIMF।

यह देखते हुए कि यह सर्किट PFET पास डिवाइस (Q1) को नियोजित करता है, इसमें सीमांत आगे वोल्टेज ड्रॉप या संबंधित बिजली हानि हो सकती है।

सर्किट आरेख

आकृति 1

के सौजन्य से : ऑटोमोटिव लोड डंप के लिए वोल्टेज संरक्षण सर्किट पर

कैसे LM431AIMF डायोड काम करता है

LMV431AIMF (D1) अनुकूलनीय संदर्भ इस स्थिति के लिए सबसे अच्छा काम करता है क्योंकि यह एक सस्ती यात्रा के लिए एक सूक्ष्म यात्रा बिंदु का पता लगाने और इष्टतम तापमान सटीकता की निगरानी करने की अनुमति देता है जो कि जेनर डायोड के साथ काफी मुश्किल हो जाता है या इसी तरह अन्य वैकल्पिक विकल्पों के लिए (1%) एक संस्करण, बी संस्करण के लिए 0.5%)।

इस सटीकता और विश्वसनीयता को संरक्षित करने के लिए, प्रतिरोधों आर 1 और आर 2 को 1% सहिष्णुता के लिए चुना गया है या अभी भी बेहतर सिफारिश की जा सकती है।

परिवर्तनीय संदर्भ वोल्टेज आमतौर पर गलत तरीके से विचार किया जा सकता है। उदाहरण के लिए: 'उस डायोड से समाप्त होने वाला तीसरा तार क्या है?'

आपको कई प्रकार के परिवर्तनशील वोल्टेज संदर्भ मिल सकते हैं। अलग-अलग इन-बिल्ट सेट वोल्टेज, जबकि अन्य एक वैकल्पिक वर्तमान दिशा ध्रुवीयता के साथ।

उनमें से सभी को मौलिक (और काफी महत्वपूर्ण) चरणों की एक जोड़ी के साथ पहचाना जा सकता है: एक तापमान विनियमित, सटीक बैंड गैप वोल्टेज संदर्भ, एक लाभ त्रुटि एम्पलीफायर (चर्चा सर्किट में एक तुलनित्र के रूप में शामिल) के साथ।

भागों के अधिकांश एक खुला कलेक्टर या emitter को शामिल करके uni-poIar परिणामों का प्रदर्शन करते हैं। चित्रा 2 टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स LMV431AIMF के अंदर वैचारिक रूप से जो उम्मीद की जा सकती है वह इंगित करता है।

थ्रेशोल्ड के कट की गणना

इनपुट वोल्टेज की जाँच और नियंत्रण LMV431 की सहायता से किया जाता है वोल्टेज विभक्त आर 1 और आर 2। चित्रा 1 में विस्तृत सर्किट को 19.2V पर सक्रिय करने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है, हालांकि स्तर का एक मनमाना कटौती चुना जा सकता है जिसे निम्नलिखित समीकरणों का उपयोग करके पता लगाया जा सकता है:

Vtrip = 1.24 x (R1 + R2 / R1)

आर 2 = आर 1 (वीटीआर / 1.24 - 1)

यह काम किस प्रकार करता है

LMV431 का आउटपुट सेट संदर्भ पिन के 1.24V से ऊपर होने का पता चलते ही नीचे आता है। LMV431 का कैथोड लगभग 1.2V के संतृप्ति स्तर तक लाने में सक्षम है।

उल्लिखित स्तर Q2 को बंद करने के लिए पर्याप्त हो सकता है। Q2 को मुख्य रूप से एक ऊंचा गेट थ्रेशोल्ड (> 1.3V) ले जाने के लिए हाथ उठाया गया था। इसे खाते में विचार किए बिना Q2 के प्रतिस्थापन का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की गई है।

बिंदु 1, क्यू 2, और क्यू 1 के लिए चिप ऑपरेटिंग की स्थिति को पॉइंट 1 में 19.2 वी की कटौती की स्थिति के लिए दर्शाया गया है।

सर्किट ऑपरेटिंग की स्थिति चित्र 3 में विस्तृत है। स्तर की कटौती 2.7V से GOV आसपास के क्षेत्र में होने की उम्मीद की जा सकती है। लगभग 2.7V नीचे सर्किट को ऑफ स्थिति में स्थानांतरित करते देखा जा सकता है।

Q1 और Q2 के स्रोत थ्रेसहोल्ड के गेट को ऊपर ले जाने के लिए पर्याप्त इनपुट वोल्टेज की अनुपस्थिति का कारण है।

हालांकि यह बंद स्थिति में है, सर्किट इनपुट के लिए 42 kQ प्रदान करता है (ऑफ स्टेटस क्विज़ेंट लोड)। ज़ेनर डायोड डी 2 और डी 3 क्यू शूटिंग द्वारा क्यू के रूप में व्यक्त किए गए स्रोत गेट को सीमित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं, और क्यू 2 (जिसे 20 वी से आगे जाने की अनुमति नहीं दी जा सकती है)।

डी 3 इसी तरह डी के कैथोड को बाधित करता है, इसकी 35 वी की निर्दिष्ट सीमा से ऊपर शूटिंग से। रेसिस्टर आरडी ने एक समझौता किए गए पूर्वाग्रह को Q2 के लिए आश्वासन दिया है ताकि यह ऑफ कंडीशन में Q2 के ड्रेन रिसाव को पूरा कर सके।

क्यू में शरीर के डायोड को देखना महत्वपूर्ण है, इसका मतलब है कि यह गलत तरीके से जुड़ी बैटरी (विपरीत ध्रुवीयता इनपुट वोल्टेज) के लिए लोड की सुरक्षा नहीं करता है।

एक गलत बैटरी ध्रुवीयता की स्थिति को सुरक्षित करने में सक्षम होने के लिए, अवरुद्ध डायोड या एक प्रबलित वैकल्पिक (एक के पीछे एक) पीएफईटी को शामिल करना भी आवश्यक हो सकता है।

सर्किट को तुरंत कार्य करने के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, हालांकि स्थितियों को सुस्त रूप से पुन: स्थापित करता है। संधारित्र सी, एक अति वोल्टेज में भी LMV431 के माध्यम से नकारात्मक को त्वरित निर्वहन दिखाता है।

जैसे ही स्थिति सामान्य हो जाती है, R3-C1 समय देरी चर द्वारा पुन: संयोजन को थोड़ा आयोजित किया जाता है।

लोड की एक महत्वपूर्ण संख्या (जो नियामक हो सकती है) पर्याप्त इनपुट कैपेसिटर को नियोजित करती है जो क्षणिक सर्किट दर को रोककर कट-ऑफ सर्किट के लिए समय की देरी की अनुमति देती है।

मानक क्षणिक और उपलब्ध धारिता का कार्य पैटर्न जिम्मेदार देरी प्रतिक्रिया समय को ठीक करता है।

ऑटोमोटिव लोड डंप के लिए प्रस्तावित ओवर वोल्टेज प्रोटेक्शन सर्किट से बंद कार्यान्वयन लगभग बारह सेकंड में होता है। अपेक्षित उच्चतम क्षणिक वृद्धि की अवधि सी (लोड) द्वारा उल्लिखित अवधि के लिए एक संतुलित स्तर में बाधित होती है।

यह सर्किट 1 पीएफ के सी (लोड) के साथ सत्यापित किया गया था। बड़े लोड की कोशिश की जा सकती है और यह तेजी से बढ़ने पर विचार करने के लिए ठीक है, कम स्रोत प्रतिबाधा ग्राहकों को उपस्थित होना चाहिए।