Защита MOSFET от КЗ Опции

[Sergey379]

прикидываю схему защиты от КЗ для MOSFET. Напряжение управляемое транзистором 220, ток в районе 2А. Нарисовал идейную схему. Принцип такой: Резистор-датчик тока по мере нарастания тока в нагрузке открывает транзистор (не MOSFET) и когда превышается определенный порог, открываются стабилитроны, и затвор оказывается на земле. скажите, такая схема жизнеспособна?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[rezident]

Сначала поясните, какие свойства от схемы защиты вы желаете получить? Чтобы ток в нагрузке ограничивался или чтобы транзистор не перегревался при к.з в нагрузке?

Модератор.
Тему переместил.

[yakub_EZ]

В миру уже давно распространены микросхемы - MOSFET драйверы с ограничением тока транзистора.
На вскидку - IR2121 и транзисторы с датчиком тока
Возможно они решат вашу задачу

[Sergey379]

Сначала поясните, какие свойства от схемы защиты вы желаете получить? Чтобы ток в нагрузке ограничивался или чтобы транзистор не перегревался при к.з в нагрузке?

Чтобы при привышении тока, транзистор отключался на 10 сек, например. Просто ограниечение тока не подойдет, так как это может быть случайное замыкание выходов.

Ставить драйвер нехочется из-за дополнительных расходов и места.

Речь идет о диммере. MOSFETы на выходе. IR2121 стоит 110 руб. Для диммера такой элемент слишком дорог.

[Microwatt]

Не. не будет работать.
В схеме будет плавное ограничение тока и рост рассеиваемой мощности до выгорания, если каскад действительно "силовой". Это попытка построить разновидность генератора тока.
Для защиты от коротких замыканий и перегрузок в схеме должен быть дроссель для динамического ограничения крутизны тока и что-то вроде таймера для временного отключения. В стандартных контроллерах это встроено.

[Sergey379]

Не. не будет работать.
В схеме будет плавное ограничение тока и рост рассеиваемой мощности до выгорания, если каскад действительно "силовой". Это попытка построить разновидность генератора тока.
Для защиты от коротких замыканий и перегрузок в схеме должен быть дроссель для динамического ограничения крутизны тока и что-то вроде таймера для временного отключения. В стандартных контроллерах это встроено.

Ну унас еще и контроллер есть. При первом же срабатывании защиты на контроллер пойдет сигнал, чтобы он прекратил выдавать открывающие импульсы на завтвор полевика.
Получается как бы две ступени звщиты. Первая это мгновенная, а вторая это снятие управляющего напряжение с полевика.
А так?

[rezident]

Чтобы при привышении тока, транзистор отключался на 10 сек, например.

Т.е. вам нужна триггерная защита с задержкой выключения. Первое что на ум приходит использовать компаратор или интегральный таймер NE555.

[yakub_EZ]

Просто ограниечение тока не подойдет, так как это может быть случайное замыкание выходов.

Тогда какое необходимо ограничение? Чтоб за секунду выгорел, а потом выключился на 10 секунд и снова включился

Ставить драйвер нехочется из-за дополнительных расходов и места

Места и проблем как раз меньше с драйвером.

Речь идет о диммере. MOSFETы на выходе. IR2121 стоит 110 руб. Для диммера такой элемент слишком дорог.

Тогда вам в хозяйственный магазин, за сумму аналогичного порядка вы его там найдете, да ещё и в красивом корпусе.

[Sergey379]

Т.е. вам нужна триггерная защита с задержкой выключения. Первое что на ум приходит использовать компаратор или интегральный таймер NE555.

Скорее компаратор, т.к. конторллер у нас уже есть в этой схеме.

Тогда какое необходимо ограничение? Чтоб за секунду выгорел, а потом выключился на 10 секунд и снова включился

Чтобы 10мкс продержала защита, а потом и контроллер бы сял напряжение с затвора.

Места и проблем как раз меньше с драйвером.

Что проблем будет меньше я не сомневаюсь, ведь это специализированная вещь.

Тогда вам в хозяйственный магазин, за сумму аналогичного порядка вы его там найдете, да ещё и в красивом корпусе.

Мы разрабатываем свой диммер, для продаж в хозяйственных магазинах. Для этого и боремся за его себестоимость.

[sera_os]

Скорее компаратор, т.к. конторллер у нас уже есть в этой схеме.
Чтобы 10мкс продержала защита, а потом и контроллер бы сял напряжение с затвора.

Можете поставить тиристор (маломощный), с датчика тока завести сигнал на управляющий вывод, анод на затвор, катод - "земля". После срабатывания тиристора, затвор "садится" на землю. Возобновление работы возможно лишь после снятия напряжения с затвора.

Кстати, вместо тиристора можно собрать аналог на двух биполярных транзисторах разной структуры и пары резисторов, сам так делал.

[Alexashka]

прикидываю схему защиты от КЗ для MOSFET. Напряжение управляемое транзистором 220, ток в районе 2А.

Просто ограничить ток может не прокатить, дело в том что если КЗ совпадет с пучностью напряжения (до 310В в пределе), мгновенная мощность выделяемая в кристалле будет такая что хватит и 10мкс чтобы пожечь его. Смотрите графики зон безопасной работы (там где ток-напряжение-время).
Возможно запас есть и контроллер успеет снять сигнал управления

[Sergey379]

Можете поставить тиристор (маломощный), с датчика тока завести сигнал на управляющий вывод, анод на затвор, катод - "земля". После срабатывания тиристора, затвор "садится" на землю. Возобновление работы возможно лишь после снятия напряжения с затвора.

Кстати, вместо тиристора можно собрать аналог на двух биполярных транзисторах разной структуры и пары резисторов, сам так делал.

Мы как раз такое решение в каком-то даташите подсмотрели и сейчас пробуем собирать схему. Так что если получится, то на этом решении скорее и остановимся.

[vlvl@ukr.net]

Можно попробовать защелку поставить( на операционнике или компараторе и полевике), пока питание не снимите по новой не запустите.

[Sergey379]

Прошу покритиковать получившуюся схему защиты мосфетов от превышения тока + защиты от коротокого замыкания. Требованием к схеме является: 1) гальваническая развязка контроллерной части от силовой, 2) возможность управлять сбросом состояния защиты с контроллера 3) защита от превышения по току 4) защита от КЗ. Особенностью данной схемы является передача сигнала превышения по току через микросхему ADUM3201 c задержкой 150нс. Это сделано, чтобы перенести триггер состояния защиты на сторону контроллера, тем самым получив возможность управлять им напрямую с контроллера и съэкномив на развязывающих элементах. Как по вашему будет ли эта схема обладать достаточным быстродействием в режиме защиты от КЗ? Ведь есть три эелемента вносящие задержку ADUM3201, компаратор, триггер. Оптимально ли построена общая концепция защиты? Нагрузка 400Ватт.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Microwatt]

Сколько ни городи компараторов, контроллеров - защиты принципиально не получится.
В схеме должен быть элемент, ограничивающий скорость нарастания тока до безопасного уровня пока все эти компараторы размышляют.
Это один-единственный известный пока компонент - дроссель. Явно или неявно (паразитно), присутствующий и сдерживающий рост тока.