Wie kann ich dieses 48VDC-Gerät vor Überspannung schützen?

Ich versorge diesen isolierten DC/DC-Wandler mit einer Stromversorgung, die eine Nennspannung von 48 V hat, aber möglicherweise eine maximale Spannung von 56 V erreichen könnte. Das Datenblatt für den Konverter sagt, dass das absolute Maximum 54 V beträgt. Wie kann ich diesen Chip vor den potenziellen 2 V über seinem Maximum schützen?

Dieser Regler wird verwendet, um einen isolierten MOSFET-Gate-Treiber mit Strom zu versorgen.

Würde Ihr System wahrscheinlich über einen längeren Zeitraum > 54 V sehen, oder sprechen wir von Spitzen / Überspannungen / Impulsen?
Vielleicht mehrere Dioden in Reihe oder ein paar Volt Zener. Sie möchten nicht, dass der Eingang unter Vmin fällt, wenn Sie 48 V als Eingang haben.
Es ist grob, aber ich würde wahrscheinlich versuchen, die Spannung mit einigen Seriendioden zu senken, wie George vorgeschlagen hat. Da der maximale Nennausgangsstrom bei 12 V 84 mA beträgt, wären es auf der Eingangsseite maximal etwa 20 mA. Das bedeutet, dass Sie sich keine großen Gedanken über die Verlustleistung der Dioden machen müssen. Was ist die Mindestspannung des Netzteils? Ich finde +8V vom Nennwert (20%) ziemlich hoch.
Dies ist für einen Robotik-Wettbewerb. Normalerweise sehe ich in der Praxis Spannungen um die 50-51 V, mit dem Netzteil unseres Teams. Die Wettbewerbsregeln besagen jedoch, dass die Versorgungsspannung bis zu 56 V betragen kann, aber im Allgemeinen auf 50,8 V +/- 0,3 V eingestellt ist

Antworten (2)

Dies ist ein Konzept, das normalerweise funktionieren würde, Sie müssten die Summen ausführen, um zu sehen, ob es in allen möglichen Szenarien funktioniert.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Q1 (ein DN2540 ) wirkt unter normalen Bedingungen wie ein Widerstand von einigen zehn Ohm, sodass er typischerweise einige hundert mV abfällt. Wenn die Eingangsspannung ansteigt, damit der 48-V-Zener leiten kann, sinkt die Gate-Source-Spannung auf -3,5 V und Q1 ist garantiert vollständig ausgeschaltet. Wenn die Toleranz am 48-V-Zener 5 % beträgt (50,4 V max), sollte die Ausgangsspannung 53,9 V nicht überschreiten (etwas knapp!).

R2 und die 12-V-TVS dienen nur dazu, das Gate (+/-20 V abs max) vor Transienten an der Stromversorgung zu schützen.

Sollte R1 nicht mit der Eingangsseite verbunden werden?
@Andyaka Ich denke nicht, dass es in diesem Fall viel ausmacht - die Verlustleistung in R1 gegenüber Q1 und eine etwas schlechtere Regulierung, wenn sie an den Eingang angeschlossen ist. Zumindest sieht es jetzt so aus.
Ich sehe es so, dass die Eingangsleistung von links und die Ausgangsleistung von rechts kommt. Ohne etwas, das ein bisschen Strom in den Zener drückt, wird es nicht funktionieren. Ich denke an eine Source-Follower-Schaltung oder bin ich vielleicht dumm?
@Andyaka Vielleicht hätte ich ausdrücklich darauf hinweisen sollen, dass es sich um einen MOSFET im Verarmungsmodus handelt?
Sehr hinterhältig LOL

Eine einfache BJT-Emitter-Follower-Schaltung sollte funktionieren: -

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Der Ausgang des Emitters liegt 0,7 V unter der Basis, und die Basis ist mit einer vorgespannten 47-Volt-Zenerdiode verbunden. Wenn die eingehende Versorgung ansteigt, bleibt der Ausgang bei etwa 47 Volt.

Auf welcher Grundlage haben Sie den Wert von R1 geschätzt?
@AlBundy aus dem erforderlichen Vorspannungsstrom für die Zenerdiode. Überprüfen Sie das Datenblatt des von Ihnen ausgewählten, und es beschreibt den empfohlenen Strom, um sicherzustellen, dass der Zusammenbruch konsistent ist. Andernfalls tun Sie einfach ein paar Dutzend Milliampere, wobei Sie sich immer der Gesamtnennleistung für das verwendete Paket bewusst sind.
Haben Sie eine Empfehlung für den BJT-Transistor? EDIT: Da die Komponentenkosten dafür fast die gleichen Kosten wie bei einem selbstgebauten Schaltregler wären, werde ich mein Design einfach auf den TL2575HV umstellen
@froggy Wahrscheinlich ist ein BC547 einen Blick wert (847 ist ein SMD-Teil), aber mit vielleicht 35 mA, die durch ihn zur Last fließen, und vielleicht 10 V darüber (im schlimmsten Fall), passt er möglicherweise nicht zum SMD-Gehäuse. 10 V bei 35 mA sind natürlich 350 mW, also versuchen Sie, einen mit guten thermischen Eigenschaften und guter Verstärkung nahe dem Sättigungspunkt auszuwählen, wenn die Versorgung unter 48 Volt abfällt.
Wie kann ich dieses 48VDC-Gerät vor Überspannung schützen?
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