原创 输出电路保护策略1

2010-5-26 11:59 1785 16 21 分类: 消费电子

首先阐述一下这个问题的由来,以前也相关的文档。

我们知道固态输出现在一般都有电流限制,我们很轻松的可以解决硬短路的问题。

硬短路是指负载电阻非常小的时候,表征直接短路的这种状态,这个时候无论是LSD还是HSD,内部都有电流检测单元,因此很容易 的将这个保护启动了。

真正的麻烦在于软短路,软短路是所谓的过载。因此我们比如在考虑120%或者150%过载的时候,不可能采取硬件电流检测保护的手 段,这里有两个原因:

1. 电流检测精度有限,容易将最大电流和过载电流混淆,特别是输出电压在变化的时候,我们知道很多负载的电流实质上是与电池 电压相关的,因此如果做这个算法,硬件是很难完成的。

2.瞬态电流的问题,这个问题在于。启动的时候灯负载和电机负载有瞬态电流,这个值很大,但是我们必须提供这个电流以保证负 载的正常启动,否则就会出现操作中断的严重情况。

灯泡的瞬态与稳态电流

因此,我们的IC供应商在万般无奈之下,在内部采用了热保护。也就是:

温度高于一定值=>关断=>温度低于一定值=>开启=>继续过载,温度上升

1.jpg

 

一般IC厂商能保证HSD/LSD在10000次~100000次的热保护状态下不坏,不同的厂家不同。不过如果没有额外的单片机处理并施加保 护策略,可能不需要很长时间的过载,整个输出芯片就坏了。

以上的只是一种具体的概念,想要做到保护策略,LSD,HSD甚至是RELAY都可以。

我们的可以进行短路行为的认定

HSD/LSD有数字诊断和模拟诊断,这都没有关系,我们设定一个短路阈值和时间阈值,比如50ms内,做短路的判断处理:

数字短路就是用计数器,如果得到短路信息则计算器+,得到正常则计算器-,达到一定的情况就认为短路。

模拟诊断可以参考以下的三篇文章:

HSD驱动灯的诊断问题—1
HSD驱动灯的诊断问题—2
HSD驱动灯的诊断问题—3
将电流通过计算得出以后,判断是否过流,因为误差较大,因此需要设定一定的阈值。

在发现一次“真正的短路”以后,我们的软件则必须将输出关闭,这样就彻底的完成了输出保护,当然我们也要考虑一些额外的问 题,短路保护以后,强制关闭对应的输出,维修完成后,如果清楚这个短路的位置。

如果“真正的短路”发生以后,是否需要考虑多次“真正的短路”是否对电子模块产生影响。

以我的了解,在考虑这个问题的时候。

需要设定一个总数3N,

在第一个N次数内,考虑一种复位方式,这时候一般是模块的使用前期。

在第二个N次数内,考虑更为苛刻的复位方式,这个时候模块工作时间往往较久,需要检测的东西较多。

在第三个N次数内,模块已经到了寿命的末期,需要确认是否模块的输出已经坏了。实质上,这个寿命是与IC的寿命息息相关的,如 果选用好一些的IC,可能策略可以做得简单一些。如果成本压力大,还是需要细细去折腾的。

文章评论5条评论)

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用户1107545 2012-1-7 11:43

这篇文章写的很有道理,值得初入电子行业从事科研工作的大学毕业生们认真研读,并摸索出适合你所从事工作的检索方法,必将受益无穷。

用户1621479 2011-8-19 15:19

一直在困惑资料收集的问题。。。

用户1277994 2011-4-23 17:32

专业问题从不问百度。这一点从后台看到搜索用户来源就清楚地证明了。

用户1408265 2010-6-11 11:30

值得所借鉴!

用户1490600 2010-5-27 22:28

哎 高深的东西 琢磨了 还是没看明白

yzhu05_597603602 2010-5-27 10:19

车里面,如果车灯短路了,然后你的控制模块怎么办,这个短路并不是彻底的短路,比如27W的灯,2.25A的,等效内阻5.3欧,假设短路的电阻不是毫欧级别的,只是变成了3欧,这电流4A,这个电流超过了输出的极限,但是比电灯的Inrush电流要小,不允许在HSD内部设计电流门限,这时候这个策略就有用了

用户1336159 2010-5-27 09:46

xiexie ..

用户1549078 2010-5-26 12:38

<如果“真正的短路”发生以后,是否需要考虑多次“真正的短路”是否对电子模块产生影响。> 实际生活中,有没有这样的产品?
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