车载电子典型防反接电路分析 车载电源防护电路
haoteby 2024-11-10 10:30 7 浏览
今天和大家一起来学习下常见的车载电子防反接电路。
01
Why Reverse Battery Protection?
想象一下下面这个场景，车子好久没开了，电池馈电打不起火了。这时候好心的邻居帮你搭电。邻里之间有说有笑，多么和谐的景象。
突然车里冒出一股青烟，上一秒还很愉快，下一秒就懵逼了。电池接反了。如果车载ECU没有电池反接保护，估计修理厂就忙不过来了。这当然是防反接要求的最基本来源，也是OEM的对车载电子一系列要求之一。
02
How to Do Reverse Battery Protection?
Using schottky diode
最简单有效的一种方式，成本低，主要使用在小功耗的ECU上。
Using N-mos
Mosfet 的Rdson较小，功耗较低，适合电流较大的系统。如下N-mos串接到地线上，由于mosfet的存在，ECU的GND 电平会被抬高，特别是在瞬态的情况下。所以使用这种的也比较少。
Using P-mos
P-mos 同样具有低功耗，低压差的特点。电流较大的系统上应用比较广泛。
Using external fuse
一般使用这种方式的比较少。有两点前提条件。第一是要跟客户关系够好，最起码要跟客户review过，反接了就烧一个保险丝，谁会同意啊。第二就是所有一级电源至少要能够承受等于二极管的正向压降的反向电压不会有问题。
典型电路分析
如下是一个应用比较广泛的Pmose 反接保护电路。F3920 filter 用于高频率噪声。DI3944 用于保护Pmos， 防止Vgs 超过最大电压损坏。DI3950 是TVS， load dump主要靠它了，当然要区分客户要求是pulse 5A还是5B合理选型。D3900 是大电感，结合电解电容主要针对瞬态的干扰和噪声。加了它一般CE测试在低频就有保障多了。
03
Other Test Standard
除了revserse battery test, 车载电子在电源线的抗干扰方面还要满足其他测试，比如ISO7637和ISO16750。不同的revsrse battery protection 电路对如下几个测试也会有些不同的优缺点。
使用schottky diode的电路具有reverse current blocking的特点，所以在电源跌落的时候不会通过电源线上对外放电。如下图，
电源上叠加干扰的情况下，二极管同样可以使得后端的干扰幅度更小，ripple current 也会更小一些。
04
Summary
每种方案各有优缺点，要具体结合应用场景使用。
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