Токовая защита ВК на полевых транзисторах в цепи питания, с управлением через оптроны.

[mart]

Предлагаю вариант защиты.
Плюсы:
время отключения 15uS;
управление через оптроны;
+- с отключенным входом управления защита не работает, питание подается штатно;
возможность управления от микропроцессора с развязанной землей;
возможно использовать датчика Холла;
нет резисторов в ВК для снятия тока (для транзисторов типа 2SK1058 это плюс);
легко встраивается в схему УМ.

Здесь показана возможная схема управления на токовом датчике в цепи общего провода, одном компараторе и двух полевиках. Возможно заменить токовый резистор в цепи земли на датчик Холла, но в доступных я не нашел информации о быстродействии. Схема задержки выключения компаратора придумана не мной, вроде схема была на схем.нет, автора не помню. Мною только добавлен диод, который улучшает поведение компаратора при повторным включении с коротким замыканием.
Проверена пока только на симуляторе в схеме усилителя Белки на AD844.
Собираюсь сделать на печатке для ВК, может есть где то ошибки, которые я не вижу?


Вариант с датчиком Холла и однополярным питанием 5В

[mart]

Вообще, я бы делал схему так, чтобы при сигнале на светодиоде отпрона, полевики открывались а не закрывались.

Моя последняя схема, с управлением через bjt транзисторы, по этой логике и работает. Если нет управляющего сигнала, питание не включится. Мне тоже кажется это более правильным. По такой же логике работают реле на выходе усилителя.
И VadimKHL, тут не виноват. Он здесь просто проверил реальную скорость срабатывания оптронов по моей схеме. За что ему - спасибо!

[Alex]

И Alex, тут не виноват. Он здесь просто проверил реальную скорость срабатывания оптронов по моей схеме.

Я вашу схему не делал, я делал свою.

[mart]

Я вашу схему не делал, я делал свою.

Извините, неправильно выделил. Подразумевал VadimKHL. Который, если что, тоже делал свою схему. Здесь только испытал оптроны.

[antecom]

Тоже планирую сделать защиту на полевиках в цепи питания выходных транзисторов, но оба плеча на N-канальных, т.к. у них заметно ниже сопротивление в открытом состоянии.
Напряжение для открывания верхнего (плюсового) плеча или обоих плеч брать с фотовольтаического оптрона типа TLP3906 или аналогичного. Понятно что эти оптроны медленные, но управлять можно и через другой оптрон.
Покритикуйте идею.

[Alex]

Покритикуйте идею.

Да идея-то не плохая, но мосфеты в питании это-же не плавающие на выходе, тут можно и без фотовольтаиков обойтись.
В минусовом плече вообще просто, взять плюс с общего.
В плюсовом плече, если хочется n-канальный (хотя не знаю почему), можно вольтдобавку придумать какую-нибудь, с выпрямителя.

[mart]

Покритикуйте идею.

Идея интересная. Без оптронов выключается за 200nS. Включается 40uS (что не страшно). Управлять без оптронов будет сложно. С оптронами потеряется быстродействие и снизится надежность.
P-канальные сейчас есть с низким сопротивлением. Если цель только в этом, то сомнительно.

[dortonyan]

Тоже планирую сделать защиту на полевиках в цепи питания выходных транзисторов, но оба плеча на N-канальных, т.к. у них заметно ниже сопротивление в открытом состоянии.
Напряжение для открывания верхнего (плюсового) плеча или обоих плеч брать с фотовольтаического оптрона типа TLP3906 или аналогичного. Понятно что эти оптроны медленные, но управлять можно и через другой оптрон.
Покритикуйте идею.

Идея красивая, но соглашусь с Александром - оптика излишняя. И еще нехорошо, что для выключения надо подавать сигнал. Лучше подавать сигнал на включение, чтобы при его внезапном пропадании схема автоматически обесточивалась.
Типа такого:
P-канальные мосфеты - не такая большая проблема. Ну будет входная емкость больше, чем у N-канального. Ну закроется на микросекунду позже, делов-то.
И мосфеты для данного применения можно использовать попроще и подешевле. Лучше выбрать с минимальными емкостями, чтобы закрывались быстрее. А на ОБР "забить" - в ключевом режиме оно все равно не нужно.

[antecom]

В плюсовом плече, если хочется n-канальный (хотя не знаю почему), можно вольтдобавку придумать какую-нибудь, с выпрямителя.

Вольтодобавку все же сложнее организовать чем оптрон поставить.
N канальные что бы не сильно повышать сопротивление в цепи питания выходного каскада. Ориентируюсь на ESR электролитов порядка 10мОм. Что бы ключ не влиял у него должно меньше. N-канальные 100 вольтовые есть с сопротивлением 4мОм. P-канальные... надо глянуть, давно не смотрел, но помню они отставали по сопротивлению в три раза примерно.

[mart]

Ну закроется на микросекунду позже, делов-то.

И это можно компенсировать, резисторами в управляющих транзисторах. Тогда будут закрываться почти синхронно.

[antecom]

Типа такого:

Сейчас в меня так и сделано. Та схема просто концепт.
Вот полная текущая схема. Она кроме тока выходников и постоянки отслеживает напряжение в обоих плечах. Просто захотелось минимизировать сопротивление ключей.

[mart]

Типа такого:

nmos и pmos перепутаны местами? В Вашем варианте включается медленнее, выключается примерно одинаково с моим. По деталям - у вас на один резистор меньше )
Еще, если не ошибаюсь, мосфеты под нагрузкой желательно переключать максимально быстро.

[dortonyan]

Просто захотелось минимизировать сопротивление ключей.

Так выберите другие мосфеты, с нужным сопротивлением. Просто у P-канального при сходном сопротивлении будут раза в 1,5..2 больше емкости.
IRFP240/9240 для данного применения не удачный выбор. Они хороши для линейного режима, а для ключей можно подобрать приборы покомпактнее (например в ТО220 или даже DPACK), менее высоковольтные и с меньшим сопротивлением, что лучше, удобнее и дешевле.

[mart]

Вот полная текущая схема.

Спасибо, что поделились!

[dortonyan]

nmos и pmos перепутаны местами?

Поправил.

По деталям - у вас на один резистор меньше )

Стабилитроны затворах в моем варианте не требуются, т.ч. еще на два зенера меньше.

Еще, если не ошибаюсь, мосфеты под нагрузкой желательно переключать максимально быстро.

Если используются недорогие "ключевые" приборы (со слабой ОБР), то да.
Но по моему разница в единицы..десятки мкс не критична.

[antecom]

IRFP240/9240 для данного применения не удачный выбор Они хороши для линейного режима, а для ключей можно подобрать приборы покомпактнее (например в ТО220 или даже DPACK), менее высоковольтные и с меньшим сопротивлением, что лучше, удобнее и дешевле.

Пардон, забыл написать что IRFP240 указаны только потому что на них есть модели от Корделла.
Реально стоят IRF530/9540 в TO-220.

Глянул какие сейчас есть 100v P-канальные в ТО-220 или D2PACK с минимальным сопротивлением.
Оказывается они есть от 10мОм (SUM70101EL). 2-3 таких впараллель закрывают вопрос с сопротивлением.

[dortonyan]

Глянул какие сейчас есть 100v P-канальные в ТО-220 или D2PACK с минимальным сопротивлением.
Оказывается они есть от 10мОм (SUM70101EL). 2-3 таких впараллель закрывают вопрос с сопротивлением.

Только у конкретно этих емкости нехилые. Таким наверное лучше сделать каждому отдельный токовый биполярный драйвер.
Ну и драйверы на вашей схеме тоже неудачные (не знаю какие в реальности). Там надо что-то "покрепче", как минимум BC807/817.

[Alex]

P-канальные... надо глянуть, давно не смотрел, но помню они отставали по сопротивлению в три раза примерно.

Если не смотреть на айксисы с конской ценой, то у Вишая и Ромм есть р-канальные на 100в с 10-13мОм.

[ОРорин]

Только у конкретно этих емкости нехилые. Таким наверное лучше сделать каждому отдельный токовый биполярный драйвер.
Ну и драйверы на вашей схеме тоже неудачные (не знаю какие в реальности). Там надо что-то "покрепче", как минимум BC807/817.

bc639 bc640 и их аналоги

[mart]

BC807/817

До 45 вольт. Я поставил в проекте BC846/856. Они до 65 вольт.

[antecom]

Ну и драйверы на вашей схеме тоже неудачные (не знаю какие в реальности). Там надо что-то "покрепче", как минимум BC807/817.

Драйверы стоят как указано на схеме 5551/5401 (ММВТ5551) - полет нормальный. Ic max у них 600мА, а у 807/817 500мА.
Защита срабатывает при каждом включении и выключении (отслеживает напряжение питания). Года полтора уже отработала.

Если не смотреть на айксисы с конской ценой, то у Вишая и Ромм есть р-канальные на 100в с 10-13мОм.

Спасибо. Вижу на Дижикей. Но тоже не дешево, учитывая тройную цену (в лучшем случае) от Дижикеевской в России.