Как рассчитать схему защиты по току мощного транзистора, или оценить необходимое время срабатывания защиты Опции

[serega_sh____]

Имею готовую схемотехнику СВЧ усилительного каскада на 20Вт(есть есть некоторый запас по мощности), 200МГц, 27В на транзисторе 2П998А. Эта схема всем хороша, кроме случая с ХХ нагрузки возникающих при ошибках работы оператора(потребителя). Эти ошибки приводят к порче блока. Вентиль не поставить т.к. нет места. Затвор трогать не охота, т.к. там термостабилизации, АРМ, последовательность включения и т.п..
Поэтому вижу только схему с ограничением максимального тока через транзистор.

Вопрос:
Схема источника тока (ограничителя тока) работает по принципу интегратора и не может моментально сработать и ограничить ток через транзистор. Есть некоторые броски тока. Как оценить достаточность времени срабатывания защиты?

Параметры транзистора 2П998А
Мощность ВЧ - 35Вт
Максимальный ток стока 5А
максимальная температура кристалла - 200градусов
Мощность рассеивания 45Вт

Параметры схемы защиты:
ограничивать ток на уровне 1,6А

Но можно не привязываться к типу транзистора. Мне главное понять принцип оценки мощности, тока, или времени срабатывания защиты..

[serega_sh____]

СВЧ транзистор, как правило, вышибается за один период усиливаемого колебания. По идее время реакции защиты должно быть не более четверти периода усиливаемого сигнала, а это 5ns. Можно предположить, что источник тока должен быть построен на базе СВЧ-транзисторов. Раз есть запас по мощности, можно попробовать поставить в цепи стока (после развязки) последовательный мощный ограничивающий резистор.

Откуда информация про четверть периода? А если будет усилитель на 10Гиг, то тоже нужно ограничивать в четверть периода? Мне Ваши выводы неясны. Я почему то думал, что в моём случае нужно, чтоб кристалл не перегрелся и тепловой пробой не получил. Но я не уверен. Поясните пожалуйста.

А по мощности я неправильно выразился:
Запас по мощности у транзистора есть (Я забираю 20Вт СВЧ мощности при КПДтранзистора-50%, а максимальная мощность рассеивания транзистора 45Вт. Максимальный ток стока 5А).
Запаса по мощности и запаса по КПД у блока нет. Ухудшать КПД блока при помощи резистора в стоке не могу.

Как оценить какое время срабатывания защиты необходимо? Есть какая нибудь рекомендация или пояснения почему именно столько

[Proffessor]

Откуда информация про четверть периода? А если будет усилитель на 10Гиг, то тоже нужно ограничивать в четверть периода? Мне Ваши выводы неясны.

Лучший аргумент - кладбище погибших СВЧ-транзисторов. Совершенно очевидно, что чем меньше время реакции защиты, тем меньше вероятность летального исхода. Если Вам так дорог общий КПД, источник стабильного тока Вас не утешит: он берет на себя тепло так же, как и ограничивающий резистор. Я бы сделал так: датчик тока на резисторе 0,4 ом и на маломощном СВЧ-биполярном транзисторе и транзисторный мощный ключ на мощном СВЧ транзисторе, отсекающий ток стока выходного каскада. Резистор включен параллельно в промежуток база-эмиттер транзистора. При токе 1,6A на резисторе падает 0,6V, транзистор открывается и запирает мощный ключ. Схема защелкивается в триггерном режиме и перезапустить ее можно только снятием и повторной подачей питания. В промежутке между датчиком тока и ключом можно вставить быстрый компаратор, обычный триггер или триггер Шмитта.
Но защита по току - это еще не все. При обрыве нагрузки на стоке возникают перенапряжения, которые с не меньшим успехом пробивают транзистор. На этот случай на выход ставят еще один датчик в виде пикового детектора, который управляет тем же силовым ключом. Все это описано в старинной книжке (Каганов. Транзисторные радиопередатчики.1976), стр.402-405, по которой я учился когда-то. Там же на рис.11-4 приведены схемы датчиков тока и пикового напряжения.

Сообщение отредактировал Proffessor - Aug 14 2013, 08:19