Во вложении схема. Параллельно ключу стоит диод. Основное время ключ заперт - ток течет через диод. Это режим заряда батареи кислотных аккумуляторов - 4 штуки по 12 вольт. Протекает там от 2 ампер когда АКБ разряжены и снижается до 20 миллиампер когда они заряжены. Далее ток протекает сквозь R311 (0.01 Ома) и идет на АЦП где измеряется.

Когда вся система питается от аккумуляторов ток соответственно течет в обратном направлении - через ключ. В этом режиме теоретически ток может достигать 4.5 ампер. В жизни текут те же 2 ампера. Пока аккумуляторы разряжаются их напряжение снижается. Соответственно опять же в теории ток возрастает и может достигнуть 5 ампер. По крайней мере такие значения были зафиксированы системой на тестах. При этом никаких проблем не было.

Заказчик решил проверить живучесть аккумуляторов. По своей методике он решил разряжать аккумуляторы током 5.5 ампер - в таком режиме они должны прокормить систему в течении часа. Кроме того им удалось побыстрее достигнуть критичной отметки в 43 вольта когда система отключит ключ чтобы спасти аккумуляторы от глубокого разряда и смерти. И вот оказалось что в таком режиме сгорает диод D300.

Я развернул у себя на столе аналогичную систему и вот что обнаружил. Пока через ключ нечет не более 5 ампер - диод холодный. Ну или чуть теплый видимо за счет окружающего воздуха или 35-ой фольги от выводов транзистора. Но при токе 5.5 ампер диод начинает бодро нагреваться - точно не от воздуха. Я понимаю что на переходе мосфета может выпадать 0.077*5.5=0.42 вольта . Это напряжение сравнимо с падением на диоде, но в обратном включении! То есть вроде как диод заперт и ток через него не течет.

При токе 5.7 ампера через ключ диод нагрелся так что помер - замкнулся и обоих направления стол 1.3 Ома. Что я упускаю???

Сообщение отредактировал vldmr86 - Jan 19 2018, 16:51

Нарисовали-бы Вы схему поаккуратнее. Непонятно, почему токоизмерительный резистор в земле. Где нагрузка, где аккумуляторы, относительно какой земли? И что с управлением транзистором? Может быть он при повышенном токе умудряется закрыться и ток начинает идти через диод?

Прозвоните до экспериментов плату на соответствие схеме. Не глазами, а прибором.

Какие конкретно аккумуляторы и какие временные рамки испытаний?
Диод у вас работает на предельном напряжении почти 60В, а шоттки имеют большой обратный ток и он быстро растет с нагревом - попробуйте просто подключить нагрузку на 5.5А, подключить полностью заряженные батареи и подождать(не открывая ключ ), сколько там времени вы отводите на эксперимент - час-другой.

Постарался нарисовать схему подробнее. Фактически она на 5 листах формата А4 поэтому все выложить проблематично.
Пока работает источник U1 (напряжение 55 вольт) через половину диода D1 и резистор R1 заряжается аккумулятор. Ток протекает через АКБ, диод D300 и R311. Далее на измерение. Аккумуляторов 4 штуки по 12V. Максимум их удавалось накачать до 13.4...13.6 пока свежие.

Когда источник обесточен, аккумулятор начинает кормить всю систему. Чтобы меньше выпадало на резисторе R1 ток течет через вторую половину D1 далее через нагрузку, R311 на котором уже отрицательное напряжение и АЦП ничего не видит и ключ. На схеме не показано но есть еще канал измерения тока в нагрузку и напряжения на нагрузку. Когда напряжение на нагрузке падает до 43 вольт, оптрон, который тут тоже не показан - закрывает ключ. Рубится сук на котором сидит вся система. Все остывает до включения источника U1. Надеюсь стало понятнее.

Система производится уже второй год и конкретно в таком исполнении отгружено уже более 2000 комплектов оборудования. Сейчас назрела модернизация - освежили собственно сам источник U1. Схема ключей и измерения не менялась. Бралось со склада серийное изделие. Проблем на объектах не было.

Заказчик узнав о модернизации (фактически об изменении изделия) решил провести дополнительные тесты. В том числе аккумуляторов. Решил проверить положенное по ТЗ время автономной работы. Далее лично мне многое непонятно, поэтому рассказываю как услышал от коллег. Заказчик решил что для 9 Ач аккумуляторов "часовой" ток равен 5.5 ампера. Мне этот термин непонятен - я его как данность принимаю. Нагрузили они систему чтобы тек ток 5.5 ампера и стали ждать сколько времени батарея будет разряжаться до тех самых 43 вольт пока не произойдет защитного отключения. А его не произошло потому как диод сдох и ключ порвать цепь не смог.

Диод действительно работает на пределе напряжения - 55 вольт наверняка на него уже попадало. Но вот ток более 2 ампер через него я не наблюдал. В режиме разряда аккумулятора напряжение на нем строго в обратной полярности - то есть нормальное падение на мосфете.

Вот я чувствую что есть какая то у Шоттки особенность с обратным током, но не понимаю с чем ее связать.

Реально греться диод начинает когда падение на мосфете (для диода это обратное напряжение) доходит до 0.4 вольт. При этом ток через мосфет около 5.1 ампера. До этого значения диод практически холодный. А при 5.7 через мосфет диод сдыхает.

Просто обратить внимание, может это и не основная причина.
1. Диод нужен 100-вольтовый, тут он в запредельном режиме.
2. Ключ можно было и получше поискать, с меньшим сопротивлением канала
3. Напряжение 0.4 вольта вполне достаточно для отпирания диода Шоттки
4. Зачем нужен С302? Как можно хуже сделать режим переключения транзистора?
5. Вы так уверенно пишете что " при 5.7 через мосфет диод сдыхает". А не через диод ли этот ток? Где вы его измеряете? Параллельно же они включены.

Просто дохнущие диоды сговорились и своими отброшенными копытами посылают сигналы — ну выкинь же ты меня, я совершенно бесполезен, ещё и денежку за рацпредложение дадут.

какое напряжение подаётся для открытия транзистора, в какой момент? приведите схему драйвера


что-то мне подсказывает, что выкидывать нужно транзистор, как никогда не включаемый

С момента подачи электросети транзистор всегда включён, выключается только когда аккумулятор разрядился, поэтому этот диод пустая трата денег.

Хотя, исходя из промелькнувшего оптрона, невидимых шунтов и прочего, схему делали 100%-ные программисты, поэтому транзистор и в самом деле может быть включён не всегда, а сугубо интеллектуально.

как в этой схеме включается N-канальный транзистор?

Наверное от плюса батареи, наверное призрачным оптроном — автор же сказал, схем 5 страниц.

диод D302 не даст ему открыться

Так это и не совсем диод.

Это не диод, а стабилитрон, подключённый анодом к минусу батареи и к истоку NMOS, а катодом к его затвору, так что всё в порядке, на затворе относительно истока может быть +10 В, следовательно транзистор благополучно откроется и подключит минус батареи к минусу нагрузки.

Добавил оптрон. Я уже писал и не только я что единственная задача этого ключа - оторвать аккумуляторы не допустив глубокого разряда. Действительно 100 % времени жизни системы транзистор открыт. Открывается он на первых тактах запуска процессора - то есть сразу. Приблизительно раз в месяц от закрывается "гася свет" всей системе и ждет когда появится пропавшая сеть. Видимо по этой причине качество его переключение никого не заботило. Это требование ТЗ и только ради этого транзистор туда и воткнули. Так что его наличие не обсуждается.

Разработчики сегодня недоступны да и оборудование осталось на работе, поэтому рискну предположить от себя что отдельный диод понадобился для больших токов заряда. Предполагаю что паразитный диод мосфета не так хорош на токах около 2-ух ампер. Но мне уже самому интересно как себя поведет паразитный диод. В понедельник выдерну его и посмотрю на последствия.

Относительно конденсатора C308 есть предположение исключительно мое и возможно ошибочное. Насколько я понимаю при разрывании цепи сток-исток при достаточном сквозь нее токе (обычно около 2-3 ампер) может возникнуть переходной процесс. Возможно что плавное закрывание/открывание мосфета как то на этот переходной процесс положительно влияет. Других мыслей зачем надо завалить фронт импульса у меня нет.

Транзистор выбирался года 2.5-3 назад когда велась разработка. Видимо тогда это был самый удобный вариант. Ориентировались на Компел где этого добра всегда валом.

to Егоров Можете объяснить вот это "3. Напряжение 0.4 вольта вполне достаточно для отпирания диода Шоттки" это напряжение приложено к диоду в обратной полярности. Это я проверял тестером лично. Диод при этом реально грелся это я мизинцем поверял там шкура самая тонкая. Вот это чудо понравилось VS-8TQ100PBF - в понедельник попробую купить его побыстрому.

Сообщение отредактировал vldmr86 - Jan 20 2018, 12:28