请教3AG！帮我看下这样PMOS过流保护电路对不对！

tssmcu

最近工厂需要对一个汽车上的调光小板做改进，原板成本太高，需要用分立元件重新设计。

先切入主题，这是个汽车上的调光电路，需要做一个输出短路保护，还需要超温保护。
就是一个电位器控制PWM，然后输出给MOS，MOS必须在高端，控制灯丝的亮度
频率80HZ
占空比在15%-90%不会超过这范围。
工作电压6-18V【工厂给的参数是9-16V，实在不行这个范围也可，余量越大越好】

暂时想了这么一个13A的短路保护电路，当PWM是高时，D1导通，Q1导通，这时如果短路，电流超过13A，
Q1上面则产生超过0.6V的压降，这时D2导通，Q2因为也是导通的，所以D1导通，这时D1反而被关闭，
这时候，Q1就立即关断了，这样便实现了短路保护。R3和R5分压，是为了让电压达到4V左右，分压电压
才慢慢超过2.5VQ2才导通，目的是为了Q2比Q1后导通。
但是
1.关于超温保护还没有思路，因为不能太复杂，面积有限，我想要是能利用图中元件自己的温度特性做到超温保护那就太好了。
2.关于反接保护和过压保护准备用30mA自恢复保险，然后对地接一个15V的TVS或者齐纳管。
3.欠压保护还没有考虑，一般认为欠压时只要PMOS关断就好。。

原板使用BTS730，内置PWM调制，和自举电路还有H-SIDE的NMOS来做输出，内阻是70毫欧。
频率80HZ
这个芯片有完整的保护，过温保护，输入反接，过压欠压保护，还有输出短路保护
保护电流20A，好像是10A不记得了。
想要做出PWM调光简单，但各项保护都要实现好难啊！！！
阿哥帮我点评一下现在方案！
求3AG能不能给出万全之策！

另外PWM的产生暂定用SA555,或者STC15W402AS,用HT7150降压5V提供电

以下是英飞凌原图BTS730

3AG1

你这个电路不能正常工作吧。

你的设想是负载端电流超过设定值后，D2导通，问题是输入端低电平时，也就是PMOS场管截止期间，只要有负载，D2就会导通。

PWM高电平时，Q2导通，然后Q3导通，D1就无法导通，Q1会一直处于截止状态。

3AG1

图中场管Q1的方向画错了。

车内电路可靠性要求较高，各种保护措施是必须的，防止电流过大导致线路发热燃烧。

你用场管本身的导通电阻来取样，短路时电流会非常大，安全性很差。
既然最大电流3A，保护动作电流就应该在4.5 ~ 5A 左右，需要单独的取样电阻。

tssmcu

3AG1 发表于 2015-1-6 13:11
图中场管Q1的方向画错了。

车内电路可靠性要求较高，各种保护措施是必须的，防止电流过大导致线路发热燃 ...

Q1确实画错了！
我的考虑是，如果Q1选用内阻稍大的话，短路时是不是耗散反而更大？
另外我考虑到2N7002在2.5V左右才导通，这时D1已经先行导通了，这时候D2应该是已经截止了吧！
另外在R5处并联电容做个短暂延迟，是不是没有太大问题了？

3AG1

tssmcu 发表于 2015-1-6 17:36
Q1确实画错了！
我的考虑是，如果Q1选用内阻稍大的话，短路时是不是耗散反而更大？
另外我考虑到2N7002 ...

短路的时候，即使电源电压在6V时，短路电流也有百安以上，虽然时间很短，但你的这个设计方案每次高电平都会有一个大电流脉冲，可靠性不会很好。
在R5处并联电容做个短暂延迟不可取，很容易烧场管，而且半导体器件热击穿会呈短路状态，电源线可能会着火。

汽车电路的工作环境非常恶劣，北方冬季零下20多度，夏季高温80多度很正常，过热保护不太好做，过压保护和低压保护比较容易做到。

3AG1

D3的be 结最好加上分流电阻，Q1加上过流保护。
没用过2N7002，对它的性能不了解，导通电压最大是2.5V吧，离散性应该很大，温度变化时导通电压会降低，不知高温下漏电流会有多大。

tssmcu

3AG1 发表于 2015-1-7 11:14
D3的be 结最好加上分流电阻，Q1加上过流保护。
没用过2N7002，对它的性能不了解，导通电压最大是2.5V吧， ...

阿哥说的太对了！我确实忘记在D3上加分流电阻了。。
这么说来确实有道理啊，Q1如果用检流的办法做过流保护，要怎么设计好呢？即使用LM358这样共模电压又会太高。。。

3AG1

tssmcu 发表于 2015-1-7 11:58
阿哥说的太对了！我确实忘记在D3上加分流电阻了。。
这么说来确实有道理啊，Q1如果用检流的办法做过流保 ...

画了张图，供你参考：

3AG1

Q2限制Q1 的最大导通电流，即使负载有短路故障，短时间内的脉冲电流也不会很大，可以保护Q1免于烧毁。
Q4 、Q5组成恒流源驱动，限制Q2的导通电流。

R11 /R12 分压使得Q7晚于Q4导通，负载电流较小时Q3不导通，负载电流超过5A后Q3导通，通过电子开关Q6使Q5导通，Q4 、Q1 截止保护。

D1 用来过压保护。

3AG1

低压保护电路可以用TL431做：