Napajeni uC z autoelektriky - TRANSIL

[Petr Krc]

Pozor, dloouhe.

jiri@bezstarosti.cz wrote:
> Kdyz pouziju transil jako ochranu napajeni do auta,
> jakou hodnotu mam pouzit pro 12V a pro 24V ?

Neni jednoduche odpovedet.

> Nedokazu si totiz moc predstavit, jak tady nekdo psal
> o svinciku na palubnim napajeni v novych autech co bych
> tam mel cekat - tedy co bude muset ten transil "prezvyknout"
> pri spickach toho co tam nema co delat. 

Muzu mluvit jen za alternator, coz muze byt zdroj docela slusneho
prepeti a soucasne svymi ochrannymi prvky muze take neco pochytat.

Dva priklady z automobiloveho prumyslu (seriova vyroba):

1)
14V sit, alternator s ochrannym transilem 26V 5000W na B+.
Elektronicky IO (s interni ochrannou do 80V) pripojeny primo na
pomocny uzel alternatoru (katalogove zapojeni). Poruchovost vetsi
nez obvykla. Rozbor vadnych cipu prokazal poskozeni vysokym napetim.
Pri simulaci se stejna zavada projevovala az od cca 200V.
Pomocnym transilem (33V 1500W), pripojenym nasledne ke svorkam IO
tekl pri simulaci poruchy spickovy proud nekolik amper (prestoze
jeho jmenovite napeti bylo o 7V vyssi nez jm. napeti transilu
alternatoru).

2)
28V sit, alternator s ochrannym transilem 36V 5000W na B+.
Elektronicky pristroj, pripojeny na palubni napeti, s transilem
36V 600W primo na napajecich svorkach. Poruchovost pristroje
v beznem provozu byla opet vetsi nez obvykla. Rozbor zavady ukazal
na poskozeny transil v pristroji s naslednym poskozenim dalsich
obvodu. Pricina - vysoke napeti.


jezek wrote:
> prosim o oponenturu mych predstav o ruseni (napajenim) v aute:
> - nejake nizkoenergeticke spicky/soubory spicek cca 20 - 50 V, poch?zej?c?
> od zapalov?n?, elm. ventilu a podobnych tridnich nepratel, nebo jeste neco?

Jeste to nejhorsi: 'load dump' od alternatoru, napeti dle pouzitych
ochrannych prvku (u starych aut nebyvaly zadne!), doba trvani stovky
milisekund.


> - prinos transilu je v rychlosti, napeti tech 18-20, "vykonova" trida
> (600/1500W) by snad nemusela hrat takovou roli

Bude-li transil primo na svorkach, bez predradneho omezovace (odpor,
pojistka...) tak bych to napeti na 14V siti volil zcela urcite vyssi.


Takze jsem vas ted dostatecne vystrasil a jak z toho ven.
Predem chci podotknout ze vyse zminene zavady se nevyskytovaly
v % pripadu, spise ve stovkach ppm, takze je jista sance ze podobne
chraneny pristroj prezije i cele vozidlo.
Pokud by ta sance mela byt vetsi, zkusil bych nasledujici reseni
(podotykam, ze se nejedna o zadne vyrobcem doporucene zapojeni, takze
pripadne skody vam neuhradim):

Modelova situace - palubni sit 14V, ke ktere je potreba pripojit
elektronicky pristroj s uP, nejakou dalsi logikou a nejakymi
vykonovymi spinacimi prvky (max 10A). Pristroj nemusi pracovat
pri startu (pri poklesu napeti pod 12V).
Napajeni bych hned za + svorkou rozdelil na dve casti:
- pro nizkoprikonove prvky (IO)
- pro silove vystupni cleny (treba vykonove tranzistory)
Zem spolecna, pripojena na kostru vozidla.

Napajeci vetev pro silove obvody by mohla mit na vstupu:
- seriove pojistku cca 15A
- za ni seriove diodu v propustnem smeru (pokud to umozni charakter
  spinane zateze)
- za ni paralelne ochranny transil (unidirectional) alespon 1500W
  (radeji vice) na napeti presahujici 150% jmenoviteho napeti
  ochrannych prvku alternatoru. Dejme tomu ze v alt. jsou zenerky
  na 22V, takze alespon 33V. Vlastni vystupni tranzistory by pak mely
  byt dimenzovany minimalne na 150% jm. napeti transilu, tedy 50V
  a volime nejblizsi vyssi dostupnou radu tedy 60V.

Napajeci vetev pro IO, kde se predpoklada max. odber treba 100mA (stredni
hodnota, 200mA spickove) a kde je na vstupu nejaky stabilizator s max.
napetim treba 30V, schopnym pracovat od 7V by mohla vypadat treba takhle:
- seriove pojistka (2A)
- seriove dioda v propustnem smeru
- seriove odpor omezujici proud pri prepeti (aby nam porad nehorela
  pojistka), hodnota dana max. ubytkem napeti pri spickovem odberu, tedy
  12V - 7V = 5V pri 200mA, tedy 22 Ohmu. Ztratovy vykon alespon 2.5W.
- paralelne transil na napeti nizsi nez max. napeti vstupniho
  stabilizatoru, tedy takove, aby pri prepeti (150% jm. hodnoty napeti
  ochrannych prvku alternatoru) nebylo na tomto transilu vice nez kolik
  vydrzi stabilizator. Proud je omezeny odporem, takze by mohl vyhovet
  transil 24V 600W unidir. Nedaval bych jej moc nizko, nebot by pak mohl
  zbytecne chytat spicky, ktere neohrozuji tento pristroj a tim by se
  zahrival.

Dale uz bezne soucastky, filtr. kond., stabilizator atd.
Je-li potreba pak i tlumivka ci jiny filtracni clen, ktery muze byt
i pred tim transilem.

Transily jsou voleny zamerne jednosmerne, nebot pripadne napeti opacne
polarity chceme eliminovat uplne a transil se pak chova jako dioda.
Pojistky by mely byt na vstupech jako prvni (nebo i rovnou na napajecich
kabelech), protoze nikdy nevime, kde se to muze v pristroji zkratovat
na kostru (sikovny JeZeDak opravujici zarizeni kombinackama dokaze
vyrobit i docela slusny pozar).

Jak z vyse uvedeneho rozboru zavad vyplyva, nejvetsi chybou byva
pripojeni pristroje (byt s ochrannymi prvky) primo k siti, bez
nejakeho dalsiho omezujiciho clenu. Nekde vyhovi pojistka, nekde
treba odpor. Transil samotny pak zachyti napetovou spicku, ale
cast energie pri prepeti se protopi jinde a hlavne ji pak neni
tolik. A pokud by ji uz melo byt hodne, shori jen pojistka.

-- 
Regards
           Petr Krc

To jsem se zas rozjel...