E-CALL - vaše automobilová štěnice

[cipis]

Oddělení pro inovace ...

[PeFi]

Ikdyž je to udělané pěkně, patří to mezi jednodušší ochrany proti přepětí, to jiskřiště vypadá že je bez součástek přímo na PCB, ale neudělali tam hroty, nevím jaký důvod, možná aby bylo pomalejší kvůli zapalování. Návrháři u aut moc dobře ví proč co jak dělají, proto elektroniku do aut dělá jen pár firem a tam se to dědí.

Kolegové, měl bych pár dotazů, protože mi se to řešení dle Stelantisu moc nepozdává a to z těchto důvodů:

1) Mezi jiskřištěm, varistorem a TVS nejsou žádné oddělovací rezistory ani indukčnosti, takže jediné, co se jako oddělení uplatní, jsou parazitní vlastnosti PCB. Ve výsledku se rázovou vlnu pokusí omezit jako první ta součástka, který je nejrychlejší a která má rozumně nízké prahové napětí, a to bude jako na potvoru ta výkonově nejslabší 350W TVS (NUP2105L - prahové napětí 27V). Dokážu si ještě představit, že pokud napětí na TVS bude nějakou dobu cca 30+V, tak že s nějakým zpožděním probere k životu ten varistor a taky odvede kus práce, nicméně v některých sektorech, kde je požadavek na dlouhou životnost ECU je použití varistorů explicitně zakázáno.
2) Takto udělané jiskřiště nemá nijak definované zapalovací napětí, ale chápu, že levněji to nejde. Zapalovací napětí bude v blíže neurčitelných stovkách voltů. Takhle ubastelné jiskřiště podle mě zabere, až když tam bude napětí 200+V a to už bude nejspíš TVS po smrti a z varistoru možná taky bude jenom černý flek. Leda že by to, co se týče rychlosti, nějak měl zachraňovat ten 100 pF kondenzátor, ale ten se nejspíš nabije pekelně rychle.
3) Smysl by to dávalo, kdyby se TVS otevírala při napětím, které je větší, než zapalovací napětí jiskřiště, ale to v tomto případě zaručeně nehrozí, možná je ale takhle myšlen ten varistor - který pobere část energie, než se zapálí oblouk, který stáhne napětí pod otevírací napětí varistoru, ale přijde mi to celé takové zvláštní.

Takže máte nekdo tušení jaká je v tom zapojení logika, nebo jaký tvar testovacího pulsu se v automotive předpokládá, že tohle jako celek dává smysl?

[bacil]

Tady máš správné buzzwordy https://incompliancemag.com/article/aut ... standards/

Jak to udělat ale jsem nikde nenašel.

Polovodiče jsou obecně pomalé, nejrychlejší je to, co nemá velkou kapacitu - to jiskřiště právě. Varistor je na odebrání energie, kterou absorbuje svoji hmotou.

Je rozdíl, pokud na jiskřiště přivedu stejnosměrné napětí a ono nic a mezi strmým pulsem stejného napětí, které to jiskřiště prorazí. Všechny ostatní malé pulsy poberou ty malé součástky.

Navíc vlastně to jiskřiště je ostré, je to leptaný tenký plát, takže má alespoň jednu hranu s úhlem menším než 90° a ač se nám zdá hladká, je pěkně hrbatá.

Jak jiskřiště udělat, jaký tvar, jestli profrézovat drážku, zalakovat nebo nechat holé, je prostě velké zkoušení.

Elektronika v autě musí snést napětí přes 35V bez poškození, v servisu se tak běžně narychlo dobíjí akumulátory a ano, jde to i svářečkou.

[PeFi]

Díky za buzzwordy, prohrabu se tím, ale na první dobrou tam nevidím noc, co bych už kdysi neviděl. Jen mi to připomnělo, že kromě celkem obvyklých zkoušek, tam mají pár exotik, kde ten MOV asi dává smysl - nízké stovky voltů, jednotky milisekund a pak ještě "load dump".

Polovodiče jsou obecně pomalé, nejrychlejší je to, co nemá velkou kapacitu - to jiskřiště právě. Varistor je na odebrání energie, kterou absorbuje svoji hmotou.

No právě že vůbec ne. Jiskřišti trvá docela dlouho, než se plyn zionizuje, prorazí a začne vést natolik, aby napětí na jiskřišti spadlo na nízké desítky voltů - cca 5 až 20 ns. Tohle jsem se dozvěděl, když jsme úspěšně prošli EFT zkouškou na 4 kV, ale (doslova) jsme shořeli na proudovém rázu se zdrojem 2 kV.

Konkrétně EFT zkouška rychlými krátkými pulsy (5/50 ns, napětí 4 kV) stabilní oblouk nezapálila, ale proudový ráz (8/20us, napětí 2 kV) oblouk zapálil. Mnou navržené ochrany sice moc hezky v obou případech ochránily následné obvody (aby ne, když tam byl 1500W transil a s koncepcí ochran jsem se drbal dva dny v kuse), ale protože to byl DC systém, tak jednou zapálený oblouk hořel, hořel a hořel - dokud nezabrala pojistka - přeskočilo nám to v místě, kde jsme to nečekali. Koukali jsme na to, že zkouškou na 4kV jsme prošli a zkouškou na 2 kV ne, jako blázni. Zakopaný pes byl v délce trvání pulsu.

Rychlá polovodičová ochrana se ti otevře v čase pod 1 ns - kdyby ne, tak ti polovodiočové TVS nepomůžou proti ESD a EFT, kde se používají pulsy s náběžnou hranou v jednotkých nanosekund. (ESD cca 1ns, EFT 5 ns). Jinými slovy jiskřiště tě zachrání u silných proudových rázů, kde má nástupní hrana mikrosekundy) ale na EFT a ESD, kde je ta hrana v nanosekundách, ti jiskřiště stačit nebude, protože než se zapálí oblouk, tak se neredukované napětí valí dál a kam se dostane, tam může škodit. (Teď jsem se dočetl, že rychlost zapálení hodně závisí na tvaru jiskřiště, což je asi důvod proč Stellantis to svoje navrhl jako pomalé a ještě to asi trochu zpomalil i tím kondenzátorem.)

[bacil]

Jo, nějak se mi to popletlo, protože aa EKG se používají doutnavky jako přepěťovky, aby to přežilo oživovací výboj.

[PeFi]

Neměl bys náhodou odkaz na nějakou App notu, kde je popsáno jak udělat ethernetové rozhraní, vejít se do medical požadavků 1xMOPP a 4mm clearance, aby to nebyl totální overkill?
Už kdysi se to vynořilo a teď se to asi vynoří znovu. Zákazníka jsem už jednou naštval tím, že buď může mít "medical", nebo to může mít levné, ale bohužel se nám asi tento požadavek vrátí na stůl

[bacil]

Něco takovýho nemáš po ruce?

DESIGN AND DEVELOPMENT OF MEDICAL ELECTRONIC INSTRUMENTATION
A Practical Perspective of the Design, Construction, and Test of Medical Devices
DAVID PRUTCHI
MICHAEL NORRIS

Normálně na tyhle věci fungovalo uložto...

Musíš to opticky oddělit, jinak se do ničeho asi nevejdeš. Dá se to oddělit i kapacitně, AD na to dělá šváby s velmi nízkou kapacitou a jsou proti optočlenům mnohem rychlejší. Asi nejlepší je udělat optické oddělení na USB fousy a dát tam USB-ethernet šváb, pokud na to nebudeš muset psát ovladače. jinak použít optické rozhraní, byť s převodníkem zpátky na ethernet, ale vevnitř v bedně. Napájení samozřejmě taky bez galvanického propojení.

[PeFi]

Díky za tip na knihu, zkusím sehnat. Podle obsahu vypadá zajímavě. Medical normy, co jsem se díval, jsou psané poměrně slušně a srozumitelně, ale kniha je kniha. (Trochu jsem doufal, že existuje konektor s integrovaným trafem, který to bude řešit, ale našel jsem jen "medical" trafo - 3 kV/4mm a potom hotové oddělovače.)

[s.dowman]

Kniha je zdarma na Researchgate, staci vyhledat nazev v google a kliknout na odkaz k PDFku.

[bacil]

Já jsem to tam teda nenašel, jen 30 stran ukázku. Pošli mi prosím PM link.

[bivoj]

Zkus toto URL:
https://www.researchgate.net/profile/Jo ... tation.pdf

Já to stáhnul odtam a má to 478 stran... (A 14 MB, takže se to nedá sem postnout jako příloha).

[bacil]

Ó, děkuji, slovutný Šerloku!