Tråden om "bombsäker" 5-voltsmatning i fordon?

[hcb]

Min sök-fu sviker mig och jag lyckas inte hitta tråden med den bombsäkra 5V-matningen för användning i fordonsmiljö. Det var den där det spånades fram en spänningsregulator för 5V som utan risk skulle kunna kopplas in i den stökiga 12V-miljön i en bil eller MC.

Kan någon hjälpa mig?

[Fortran]

Denna? viewtopic.php?t=26114

Finns länkad i Wikin
https://elektronikforumet.com/wiki/Skyddad_5V_matning

[Marta]

Med all respekt, men jag är föga imponerad av den där konstruktionen. Den känns inte bra helt enkelt.

Finns det mätningar på underverkets egenskaper?

Vanligtvis vill man ha en obruten jord. En extra regulator i jord ger inget bättre skydd än i +5 om belastningen "flyter" och inget alls om belastningen råkar ha jord.

En "crowbar" med tyristor skall givetvis inte ha något motstånd i serie. Den skall blåsa säkringen direkt om spänningen blir för hög.

Det nämns 8V och mer därtill. Väldigt många 5V komponenter har en AMR på 7V. Det är nog en bättre gräns att sikta på och att den verkligen inte överskrids. Inte ens under en femtioelftedels nanosekund.

[MadModder]

Q1 och Q2 reglerar inte mer än de klipper jorden rakt av om spänningen överstiger den för D3.

[Marta]

Men är det ett bra sätt? Jag hävdar bestämt nej.
Vad är meningen med att bränna av 4 ampere extra i ett motstånd i och med att det råkat uppstå en jättestor överspänning på sådär ungefär 10V? För övrigt kommer 3W-motståndet att förångas tämligen omgående av dryga 40W, om nu inte säkringen avsmäler fortare eller polyfusen hinner med. Ser ingen som helst mening med denna anordning.

Ett ingångsfilter är alltid rätt i ett fordon. Därefter en switchare med separat sekundär och en korrekt "crowbar" på utspänningen är ett mycket bättre alternativ. Ryker switchtrissan försvinner utspänningen istället för att överspänning far rakt igenom. Den ger också lite extra isolation mot skräp på inspänningen.

[psynoise]

Vill man ha en kraftomvandlare som klarar single point failure finns åtminstone följande två alternativ att fundera över:

Primärswitchad kraftomvandlare (med transformator)
Transformator blir i sig ett bra skydd då den endast är AC-kopplad. Skulle switchtransistorn kortslutas får man En felaktig puls. Utgångskondensatorerna kan man sedan dimensionera för att ta hand om denna puls/transient.

Överspänningsskydd
Mer komplicerat är att använda överspänningsskydd istället för transformator. Svårt tror jag blir att räknahem att skyddet alltid utlöser tillräckligt snabbt beroende på vilken typ av kraftomvandlare man använder sig av.

Vill man vara riktig säker har man både transformator och överspänningsskydd. Då kan man även klara fall där spänningsåterkopplingen faller bort utan att förlita sig på säkring upstream.


Tillsist var det ganska många år sedan jag gjorde något inom automotive. Men vad jag minns fixar man Volvo ABs alla krav med dämpat EMC-filter, polaritetsskydd, buck-omvandlare (som klarar extra höga inspänning).

[MadModder]

Marta:
Nej motståndet är jag helt med dig på. Det gör ju bara att det tar längre tid för säkringen att brinna av.

Meningen med Q1-Q2 var att utspänningen skulle brytas om regulatorn får för sig att ge ut något mellan 5,1 och 8V och följaktligen inte SCR:en kortsluter.
Ganska osannolikt... Men det hade kanske varit bättre att bryta höga sidan med en FET istället.

[psynoise]

Angående crowbar som drar en säkring upstream tycker jag det brukar vara lättare systemmässigt att använda en MOSFET som öppnar för att slippa beroendet av säkring. Det är själva säkringen i sig som är svår att veta när den löser ut. Med säkring måste man alltid hålla koll på långa kablar för att se till att strömmen kan bli tillräckligt stor. Med high side-brytare (MOSFET) får man istället hålla koll på att utgångskondensatorer är tillräckligt stora.

[Hedning]

Kan rekommendera "National Semiconductor Voltage Regulator Handbook - 1980"
sidorna 7-32 till 7-35, Voltage Regulators In Automotive Applications.

Visar lite lösningar på hur skyddskretsarna för att klara de -50 V till +80 V
som "+12 V" kan vara i transienter av olika slag. Själva regleringen finns
modernare varianter på när väl inspänningen är "städad". Mängden strömhungriga
elmotorer som är en av källorna till transienter har bara ökat och xenon-ljus
är en annan bov.

(boken finns skannad på nätet)
https://dw1zws.com/national-semiconduct ... book-1980/

[malman]

Kanske off topic nu...
Men skulle jag behöva en dylik 5v med mkt god kontroll på störningar mm skulle jag nog bygga det som en isolerad 8v dc/dc konverter med god filtrering egteråt... och efter det en linjär regulator för att få en snygg 5v... sen kan man välja om man vill jorda den till samma jord som 12v'en... eller inte.. men det beror på vad den skall mata i övrigt.... (en punkts jordning/referens osv)

[Icecap]

Jag håller helt med Marta om obruten GND.

Jag hade vald en annan lösning som förvisso ville innehålla elementer af den från wikin.
Den strömkompenserande drossel på ingången är god.
Säkringen funderar jag på att ha som extern.

Jag är osäker på om crowbar rent faktisk inte löser något, de allvarliga störningar som kommer brukar vara ganska korta och en crowbar tar lite tid att utlösa - och blir det då för sent?

Polaritetsskydd hade jag lagt in som standard i form av en bakvänd P-MOSFET.

Jag hade nog gjort en MOSFET på ingången - efter polaritetsskyddet - som ville begränsa en överspänning vid att fungera som linjär regulator vid överspänning, såklart med en laddningskondensator strax efter.