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

[vovan2010r]

Предохранители необходимы во избежании ...

Ну, это уже на любителей экстремальной защиты.

[mart]

Я тоже добавлю "срача". Схема очень ненадёжная, так защиту делать нельзя. Например, если одно из напряжений 50 В пропадёт, соответствующее плечо не будет закрываться при срабатывании компараторов.

Это ведь не случай КЗ. При пропадании одного напряжения, сработает защита от постоянки на выходе(это конечно тоже надо делать).

---------- Сообщение добавлено 14:20 ---------- Предыдущее сообщение было 14:19 ----------

Ранее спрашивали про диоды Д11 и Д12, нужны ли они. В данной схеме они нужны, т.к. изолируют оптроны в нормальном режиме, через них оптроны подают на затворы повышенное напряжение, которое получается обратное для соответствующих полевиков защиты, чем и закрывают их.

Про диоды интересно. В симе и без них работает.

---------- Сообщение добавлено 14:24 ---------- Предыдущее сообщение было 14:20 ----------

И еще, вопрос к автору темы - В чем фишка применения именно компараторов LT1017 ?
Посмотрел на их приобретаемость - оказалось непростая задача.

Только из за их доступности в LTSpice. Подойдут любые аналогичные компараторы (например LM293)

---------- Сообщение добавлено 14:28 ---------- Предыдущее сообщение было 14:24 ----------

По схемотехнике данной защиты ещё будут какие либо предложения или замечания, кроме "срача"?

Интересно применить кольцевой датчик Холла, типа такого. Но не могу найти какие то документированные варианты по быстродействию.


---------- Сообщение добавлено 14:36 ---------- Предыдущее сообщение было 14:28 ----------

Нашел, 1uS вполне подходяще. К тому же с этими датчиками можно применить однополярное питание компараторов.


---------- Сообщение добавлено 15:10 ---------- Предыдущее сообщение было 14:36 ----------

С датчиком Холла и питанием 5В, схема выглядит примерно так.

[misha88]

При пропадании одного напряжения, сработает защита от постоянки на выходе

К сожалению защита от постоянки на выходе имеет большую инерцию (иначе она сработает и от усиливаемого сигнала), она спасает колонки, но за это время транзисторы сгорят, да и при КЗ защита от постоянки не работает, а ведь срабатывания защиты не будет не только при пропадании повышенного напряжения, но даже при уменьшении до силового питания (для реальных выпрямителей даже при включении или выключении время разное, а если КЗ?). Получается, что для данной схемы надо вводить ещё и защиту от малой разницы повышенного напряжения к силовому. В общем схема громоздкая и не надёжная, так защиты строить не правильно.

[vovan2010r]

даже при уменьшении до силового питания

Что за новый термин ?!

[misha88]

Что за новый термин ?!

Вы читайте как питание выходных транзисторов, остальные, уверен, поняли про какое питание. Вы лучше бы что-то дельное писали, а то я вижу только придирки. Вы наверное не поняли, что тут свободный форум и можно вводить любые термины, мы ГОСТами не ограничены, главное что-то дельное писАть, а не как Вы.

[mart]

К сожалению защита от постоянки на выходе имеет большую инерцию (иначе она сработает и от усиливаемого сигнала), она спасает колонки, но за это время транзисторы сгорят, да и при КЗ защита от постоянки не работает, а ведь срабатывания защиты не будет не только при пропадании повышенного напряжения, но даже при уменьшении до силового питания (для реальных выпрямителей даже при включении или выключении время разное, а если КЗ?). Получается, что для данной схемы надо вводить ещё и защиту от малой разницы повышенного напряжения к силовому. В общем схема громоздкая и не надёжная, так защиты строить не правильно.

Не пойму, почему должны сгореть транзисторы ВК при пропадании одного плеча силового напряжения? Должна сработать защита от постоянки и перевести усилитель в отключенное состояние. При этом транзисторы ВК никакому экстремальному воздействию не подвергаются.
Случай одновременного пропадания напряжения и КЗ крайне маловероятен.

---------- Сообщение добавлено 17:26 ---------- Предыдущее сообщение было 17:25 ----------

Питание высокого плеча стабилизировано, и в рабочем состоянии не может упасть ниже силового питания.

[vovan2010r]

Вы читайте как питание выходных транзисторов

тут свободный форум и можно вводить любые термины

мы ГОСТами не ограничены

Т.е. пишу как вздумается - пусть другие догадываются.

[SemSem]

Т.е. пишу как вздумается - пусть другие догадываются.

а чё столько агрессии ?.....

[fakel]

а чё столько агрессии ?.....

А хз. В других ветках у него тоже самое. Г..но и желчь как у испуганного бегемота

[vovan2010r]

А хз. В других ветках у него тоже самое. Г..но и желчь как у испуганного бегемота

Перестань считать себя хозяином форума !

[mart]

Схема нормально работает с использованием только питания ВК.

Диоды D15, D16 тут полезны. Дополнительно ограничивают сигнал в режиме КЗ, который проникает из УН. Первый скрин с диодами, второй - без.


Для защиты от пропадания одного из напряжений, есть хорошее решение из защиты Lynx


---------- Сообщение добавлено 25.12.2022 в 10:30 ---------- Предыдущее сообщение было 24.12.2022 в 12:22 ----------

Управление выходным реле или через upc1237 или МК

[SemSem]

А хз. В других ветках у него тоже самое. Г..но и желчь как у испуганного бегемота

климакс, млять, но мюжсьсской.....давай посочувствуем

[VadimKHL]

А как данная защита спасет ВК если на плате УН стоят достаточно большие емкости? Транзисторы успеют выгореть от этих емкостей.
Нужно отключать питание и разрежать их, пока транзюки не погорели)

---------- Сообщение добавлено 02:01 ---------- Предыдущее сообщение было 01:44 ----------

Интересно применить кольцевой датчик Холла, типа такого. Но не могу найти какие то документированные варианты по быстродействию.

А чем не устраивают датчики ACS712/723? Хотя бы не Китай.
0.65 мОм в цепи колонки это же ничтожно мало.

---------- Сообщение добавлено 02:44 ---------- Предыдущее сообщение было 02:01 ----------

Кстати, лучше выбрать другие оптопары. PC817 медленные. У них разброс от 4uS до 18uS.

[VadimKHL]

Всех приветствую!
Делаю такую же защиту, только на основе датчика холла и МК. Прошивка уже написана и протестирована.

Помогите пожалуйста со схемотехникой, есть несколько трудностей.
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post3090994

Всем спасибо!

[mart]

Здесь возник спор, какое безопасное время срабатывания защиты от КЗ для 2SK1058. Подход меньше-лучше, мало информативен и ведет к неоправданному усложнению схемы. У меня в голове, сложилась эмпирическая цифра, что 100uS, вполне достаточно для безопасного срабатывания защиты от КЗ. Решил попробовать рассчитать это на термальной модели. К сожалению, термальной модели от производителя нет, поэтому пришлось подогнать модель по графику Safe area (ОБР). Вот что получилось:

90V 3A 10mS

40V 7A 10mS


Предположим жесткие условия КЗ:
Напряжение питания - 55V;
Идеальный трансформатор - 2,5kW (первые uS, ток КЗ определяют конденсаторы БП);
Конденсаторы БП - 20mF;
Сопротивление провода - 0;
Начальная температура транзистора - 100 градусов;
Замыкание происходит в момент максимальной амплитуды сигнала - 45V.
По расчетам, безопасное время срабатывания защиты от КЗ, получилось 50uS.

При питании 45V и максимальной амплитуде сигнала 38V, безопасное время срабатывания 85uS

И это при жестких условиях КЗ. 100 градусов, это экстремальная температура для транзисторов ВК, при которой они могут отдать мало мощности.

Поправьте, если где не прав.

p.s. нашел термальную модель от Vishay на IRFP240, корпус у них одинаковый с 2SK1058 и ОБР примерно похож. Лучше использовать эту модель, она дает несколько больший бросок Т, чем приведенная ранее.

[VadimKHL]

Предположим жесткие условия КЗ:
Напряжение питания - 55V;
Идеальный трансформатор - 2,5kW (первые uS, ток КЗ определяют конденсаторы БП);
Конденсаторы БП - 20mF;
Сопротивление провода - 0;
Начальная температура транзистора - 100 градусов;
Замыкание происходит в момент максимальной амплитуды сигнала - 45V.
По расчетам, безопасное время срабатывания защиты от КЗ, получилось 50uS.

О, нормуль. Значит я укладываюсь с запасом в два раза даже на АЦП без компараторов.

[mart]

Такой сценарий должен произойти в реальной схеме усилителя, на нормальных оптронах. Время срабатывания до полного закрытия ключей 24uS. При паре в плече, на одном 2SK1058 выделяется всего лишь 41mJ тепла. При этом происходит скачок температуры. на 15 градусов.

[VadimKHL]

Такой сценарий должен произойти в реальной схеме усилителя, на нормальных оптронах. Время срабатывания до полного закрытия ключей 24uS. При паре в плече, на одном 2SK1058 выделяется всего лишь 41mJ тепла. При этом происходит скачок температуры. на 15 градусов.

Плату то собрали? Вроде давно хотели. Очень интересен результат в живую.

А вариант времени "выживания" для TDA7293 реально посчитать?

[mart]

Плату то собрали? Вроде давно хотели. Очень интересен результат в живую.

Вы про усилитель на AD844? Плату собирал, результат был в той теме, пока сбой форума все не потер. Сейчас делаю новую плату, где будет встроена эта защита.

А вариант времени "выживания" для TDA7293 реально посчитать?

Если в даташите есть информацию о ОБР, то можно. Но зачем? В ней вроде есть встроенная система защиты от КЗ.

[VadimKHL]

В ней вроде есть встроенная система защиты от КЗ.

Нету) Или она не работает) Ну по крайней мере я умудрялся их как то сжечь. Не помню правда каким образом.