Твердотельная защита АС

[Slava!!!]

Предлагаемая конструкция предназначена для защиты акустических систем от постоянного напряжения на выходе УМЗЧ.

Схема защиты на твердотельных ключах ранее уже предлагалась мною и обсуждалась на этом форуме https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=11306.
Была показана достаточно высокая линейность твердотельной защиты (уровень гармоник, вносимых ключами, составил 0,00007%).

Впоследствии Sia_2 в теме про свой усилитель обратил внимание, что для обеспечения размыкания большого тока твердотельной защитой ключи на современных мосфетах необходимо переключать быстро:

Проблема в том, что современные низкоомные МОП транзисторы при их медленном выключении на индуктивной нагрузке за единицы миллисекунд легко горят. Поэтому выключать эти МОП транзисторы под током надо быстро, за десятки наносекунд.

Поскольку ранее предлагаемая мною схема защиты обеспечивала относительно медленное переключение твердотельных ключей, пр аварийном срабатывании имелась вероятность выхода ключей из строя со сквозным пробоем и последующим сгоранием акустических систем. Для устранения этого недостатка схема была изменена.

Схема и плата вновь предлагаемой защиты представлена на рисунках.



В новой схеме ключи управляются специальной микросхемой драйвера, позволяющей переключать ключи большим током.

Кроме того, новая схема защиты выполнена так, что может эксплуатироваться как с УМЗЧ с заземленной нагрузкой, так и мостовыми. Возможен вариант ее оформления в отдельном корпусе и установки в любом удобном месте аудиокомплекса. После небольших изменений (установка DC-DC преобразователя с диапазоном входных напряжений, соответствующих характеристикам автомобильной бортсети) указанная защита может использоваться для защиты автомобильной акустики.

Защита в представленном виде может коммутировать до 40 А при напряжении до 100 В. При необходимости коммутации больших токов и напряжений можно увеличить напряжение транзисторных ключей и их количество, а также количество и максимальный ток супрессоров и количество шунтирующих ключи конденсаторов. Конструкция платы позволяет выполнить указанные мероприятия с минимальными переделками.

От 10.05.2019

Выполнил краш-тест на параметрах 64 В, 8 А (что позволил имеющийся трансформатор). Индуктивность нагрузки 1,1 мГн. Две платы защиты осуществили по 3 срабатывания каждая.

[ВаСыЛь]

Видно, что реле, при 20 В уверенно разрывающее 25 А на резистивной нагрузке, уже на 40 В будет коммутировать только 8 А, а на реактивной нагрузке - и вовсе 4 А.

В теории да. На практике подобное реле рвёт постоянку 65 В. (это из практики).

---------- Сообщение добавлено 20:48 ---------- Предыдущее сообщение было 20:35 ----------

на реактивной нагрузке

При подведении постаянки на динамик преобладает активная нагрузка.

[MAXIM_A]

Не понятно, зачем преобразователь. И сколько он выдаёт вольт?

[Slava!!!]

Не понятно, зачем преобразователь. И сколько он выдаёт вольт?

Который AM1S-1212SZ?

Для гальванической развязки (питание ключей свободно плавает относительно земли УМЗЧ). Дает 12 В.

[MAXIM_A]

Который AM1S-1212SZ?

Хорошая штучка, но не дешево.
А можно сделать защиту сразу на оба канала? Или лучше раздельно...

[ИГВИН]

Или лучше раздельно...

Лучше.
Как правило, хороший домашний усилитель имеет раздельное питание каналов.
Стало быть защита желательна одноканальная.

[Slava!!!]

А можно сделать защиту сразу на оба канала? Или лучше раздельно...

За счет объединения защит двух каналов много сэкономить не удастся.

Драйверы ключей должны по питанию "плавать" вместе с ключами - соответственно на каждый канал свой драйвер. Силовая часть - само собой полный двойной набор. Фактически сэкономим один таймер 555 с обвязкой.

[thevictor]

Хватит ли выходного тока модуля DC/DC (выдает 100ма) для драйвера MOSFET который на 6А (ограниченный резисторами до 500ма).
Если ток питания затворов окажется лимитирован источником питания, то открывание ключей может затянуться по времени.

[Slava!!!]

Хватит ли выходного тока модуля DC/DC (выдает 100ма) для драйвера MOSFET который на 6А (ограниченный резисторами до 500ма).
Если ток питания затворов окажется лимитирован источником питания, то открывание ключей может затянуться по времени.

Ключи переключаются током, отдаваемым конденсаторами С1 и С2.

[Сергей Кор]

Slava!!!, солидарен с концепцией защиты, попроще бы ее.Драйвер выбран быстрый, возможно и отбойные диоды ненужны.Пробую тоже на мосфетах защиту динов от перегрузки встроенную в АС, вот где точно отбойные не поставишь : https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2631398.В принципе такая будет и от постоянки, только детектор заменить и отбойные диоды поставить.

[Alex]

Ток там , по даташиту - порядка 20 ма , если мало - можно усугУбить транзистором Ну а заряжать затворы ( сбрасывать защиту ) - можно ведь и медленно ...

И для этого можно использовать одну из стандартных схем управления мосфетами, например такие:

[Сергей Кор]

И для этого можно использовать одну из стандартных схем управления мосфетами, например такие:

Угу, такая и стоит.

[Wooferman]

Так и не понял, зачем связавшись с транзисторными ключами, топикстартер отключает нагрузку, вместо шин питания? Чисто по принципу "шоб не як у остальных"? Оно кому-то ещё надо?

[Slava!!!]

Так и не понял, зачем связавшись с транзисторными ключами, топикстартер отключает нагрузку, вместо шин питания? Чисто по принципу "шоб не як у остальных"? Оно кому-то ещё надо?

Ну, уже 32 ответа. Значит, кому-то надо

---------- Сообщение добавлено 20:25 ---------- Предыдущее сообщение было 20:25 ----------

И для этого можно использовать одну из стандартных схем управления мосфетами, например такие:

И чем это проще микросхемного драйвера?

---------- Сообщение добавлено 20:36 ---------- Предыдущее сообщение было 20:25 ----------

Драйвер выбран быстрый, возможно и отбойные диоды ненужны

Как раз наоборот, чем быстрее спадает ток, тем больше ЭДС самоиндукции на индуктивностях в цепи тока.

Любой динамик имеет ненулевую индуктивность катушки. Плюс в кроссовере могут стоять немаленькие дроссели.

Потому в моей схеме и стоят супрессоры параллельно ключам.

[Сергей Кор]

И чем это проще микросхемного драйвера?
Как раз наоборот, чем быстрее спадает ток, тем больше ЭДС самоиндукции на индуктивностях в цепи тока.
Любой динамик имеет ненулевую индуктивность катушки. Плюс в кроссовере могут стоять немаленькие дроссели.
Потому в моей схеме и стоят супрессоры параллельно ключам.

Конечно это надо.
И драйвер и Turn-Off Circuit , https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2631398 , вот уверен пригодится рис.13 :
slua618a.pdf
У меня супрессоры тоже стоят(в тексте), но это не отбойные диоды.

[deemon]

И для этого можно использовать одну из стандартных схем управления мосфетами, например такие:

Ну да , и так можно ... а можно , кстати , поставить на затворы маломощный тиристор ( вроде MCR-100-8 ) , чтобы быстро запирал полевики и сам же защёлкивался . Тут же надо только быстро отключать , включать-то можно и медленно .

[Alex]

И чем это проще микросхемного драйвера?

Вообще-то, "это" мы ставили в дополнение к микросхемным драйверам (IR2111, IR2183, IR2113, UBA2033 и др.), но в данном случае - можно к ОУ со слабым выходом.

[Slava!!!]

Вообще-то, "это" мы ставили в дополнение к микросхемным драйверам (IR2111, IR2183, IR2113, UBA2033 и др.), но в данном случае - можно к ОУ со слабым выходом.

Можно, но зачем?

В чем смысл ставить несколько компонентов там, где можно обойтись одним?

[Alex]

Можно, но зачем?

Ну зачем мы это делали я знаю, а тут - я просто уточнил как умощняется слабый выход, с быстрым разрядом затворной емкости.

[funny the rat]

Оно кому-то ещё надо?

+ 1 Не думаю... защита АС от постоянки должна быть надёжной как лом. А эта, на лом мало похожa.

[ВаСыЛь]

защита АС от постоянки должна быть надёжной как лом.

Однозначно!!! Вопрос: Какая похожа???