24V系统中loaddunp保护电压小于46V的器件的VBAT供电方案

我最近在翻很早之前的一些交流材料，这份材料应该是2011年的时候和周岩探讨大巴和卡车的脉冲抑制的时候考虑的。有一个很有趣的事情，就是说，我们是否要考虑CMU对应和管理不同电源电压下对于不同电压的情况。

正文如下：

适用于24V系统，本文旨在给出24V系统中loaddunp保护电压小于46V的器件的VBAT供电方案。

PMOS过压保护电路原理图

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

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。

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。

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参数计算

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

小结：我一直想问各家在高压电池方面为考验模块供电方面实际的脉冲调整，可能也需要根据动力总成的参数进行调整，也会在未来进行考虑