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PMOS过压保护电路原理图及分析-KIA MOS管

信息来源:本站 日期:2021-11-02 

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PMOS过压保护电路原理图及分析-KIA MOS管


PMOS过压保护电路

VB:蓄电池电压电源

V18_PTB5: MCU IO口,发出高电平使VB_PMOS电压输出有效,TTL电平

VB_PMOS:经过PMOS保护电压输出

VB_P_PROT:经二极管反向保护的PMOS输出电压


PMOS过压保护电路

PMOS过压保护电路原理图


电路功能:若控制器中使用loaddump保护电压小于46V的器件,可以使用此电路模块中的方案为这些器件提供过压保护,特别是在load dump情况下。


Pspice仿真分析:模拟的是典型情况下的经过TVS管抑制后的Load dump电压曲线,可以明显看出当VB>36V时,稳压管开始起作用,迅速关闭Q411和PMOS管。


只要过压信号一直存在,PMOS管就会一直保持关断状态,直至VB跌落回36V安全电压以内。


PMOS过压保护电路


绿色、红色曲线分别对应为VB_P_PROT,VB


稳压管取值:Accuracy为稳压管的精度,VZ 是稳压管在25℃下的标称值,SZ是稳压管的温度系数,△T是温度变化,即T-25℃, Vz’’(max)是最坏情况下的稳压值。


PMOS过压保护电路


若需要Q410导通,点A电压需要650mV,即使忽略R411上面的电压,点B的电压也要至少有650mV,如果出现最恶劣的工况,D410的稳压值出现41.964V的情况,那么,VB的电压至少也得有42.65V。


这时,某些需要保护的器件可能已经失效,电路无法达到预期效果。所以建议使用36V的稳压管。但是,36V稳压管在低温-40℃时,有可能会提前工作,即35V下就会使Q410动作。


PMOS过压保护电路


PMOS参数计算


PMOS过压保护电路


根据计算,

Rth(j-a)*Pmax=Tj(max)-Ta,

Pmax=1.8W

ID(max) 2* Rds(on) =Pmax

ID(max)=10.95A

受PMOS保护的Vbat电源负载电流不能超过10.95A


ISO7637实验验证

i. 试验条件:Us=30V;Ua=27V;Ri=5.5Ohm;Td=350mS;Pload=10w

ii. 试验结果:电路功能状态正常

iii. 试验电路监测点及试验结果波形如下图

PMOS过压保护电路




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