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一种过压保护电路(OVP)的仿真(过压保护电路设计)

发布:2024-08-06 浏览:40

核心提示:在汽车电子产品设计中,通常主机厂都要求产品在9~16V之间可以正常工作。超过16V时,属于过压状态。产品要能在过压状态不被损害。在ISO16750-2中,要求汽车电子产品做一项叫“过压”的实验,即给产品的12V电源输入端提供24V的电压,持续1分钟,产品在实验中和实验后都可以正常工作,不能损坏。如下是一个简单的OVP电路仿真分析。1 仿真电路V1是电压源,模拟汽车电瓶。设定为从9V开始增大到20V,每次增加1V。D1是稳压管,击穿电压是16V。D1、Q1和D2组成过压保护电路。R5模拟负载。2 没有过压保

在汽车电子产品设计中,通常主机厂都要求产品在9~16V之间可以正常工作。
超过16V时,属于过压状态。
产品要能在过压状态不被损害。
在ISO16750-2中,要求汽车电子产品做一项叫“过压”的实验,即给产品的12V电源输入端提供24V的电压,持续1分钟,产品在实验中和实验后都可以正常工作,不能损坏。
如下是一个简单的OVP电路仿真分析。
1 仿真电路V1是电压源,模拟汽车电瓶。
设定为从9V开始增大到20V,每次增加1V。
D1是稳压管,击穿电压是16V。
D1、Q1和D2组成过压保护电路。
R5模拟负载。
2 没有过压保护电路的仿真下图是去掉过压保护电路的仿真横轴是VIN,从9V逐步增大到20V。
黄色波形是VOUT,没有过压保护电路,输出电压也跟随VIN持续增大。
红色波形是Vc点的电压。
3 过压保护电路的仿真在VIN处于9V~16V之间,D1不导通,Va跟随VIN,Vb也跟随VIN,同时Vb=Vd,Q1不导通。
过压保护电路不工作。
M1通过R3和R4分压后导通,VOUT=VIN。
(如下图T1段,Va、Vb和VOUT的波形重合)。
VIN大于16V之后,D1反向击穿,过压保护电路开始工作。
Va保持在16V(如下图T2和T3段的绿色波形)。
Vb也是16V,此时Vb<Vd,Q1导通,导致Vd=Vc,M1开始关闭,Vout开始跌落(如图T2段黄色波形),直至VOUT完全关闭(如图T3段黄色波形,即使此时VIN还在增加,VOUT也保持在0V)。
在T2段和T3段,Vb的电压是由R1、R2、Q1be、R4共同对VIN分压得到。
D2的作用是保护Q1的BE极电压不要超过范围,D2的击穿电压不超过Q1的BE极间电压所能承受的范围。
当输入过压消失时,M1会重新打开。
过程逆向而行。

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