Защита тиристоров от КЗ в нагрузке Опции

[Reanimator++]

Добрый день!

Нужно сделать плату управления нагрузками переменного тока на 220в и на 380в.
Устройство относится к промышленной автоматике, нагрузки - соленоиды, клапаны, электродвигатели (50 Вт, 500 Вт, 5кВт), тэны, и т.п.

Необходимо обеспечить плате защиту от короткого замыкания в нагрузке,
а также режим самодиагностики, позволяющий обнаружить КЗ и обрыв в нагрузке, измерение тока нагрузки.

Потребители разбиты на 2 группы - маломощные (до 2А) и мощные (до 15 А).
Для управления маломощными выбраны тиристоры BTA12BW, мощными - BTA41B.

Для измерения тока и обнаружения превышения тока использованы трансформаторы тока (в каждую фазу, +1 для маломощных нагрузок).
Соответственно сигнал превышения тока будет получен и в тот же полупериод сигнал открывания тиристора будет снят.

Вопрос - как защитить тиристор от тока короткого замыкания в течение полупериода?
BTA12 выдерживают до 120А в течение 1 периода, BTA41 до 420А..

Предохранители ставить не хотелось бы, поскольку почти без разницы что менять - предохранитель или тиристор - все-равно лезть в плату. Плюс, автоматическое возобновление работы позволило бы сделать диагностику - поиск неисправного канала.

[Reanimator++]

Мозги на той же плате будут. Иначе там проводов не оберешься.
Дополнительных мер предпринимать пока не хочу, стандартная многослойная плата с базовым слоем земли. Рассчитанный импеданс проводников, согласование. Разделительный барьер от силовой части через оптопары. Особо чувствительных компонентов там нет, обычная логика. Посмотрим как получится.

Для силовых проводов к исполнителям хочу подобрать разъем по типу MiniFit, только посерьезнее. Первые варианты сделаю на клеммниках, но на мой взгляд это не так красиво, как разъем. Чтобы проводка к исполнителям делалась как жгуты в автомобилях - жгут собрали, оконцевали, обтянули, есть большой разъем с одного конца, с другого отводы в нужных местах. Это технологичнее, чем метки на кабелях и платах, меньше шансов перепутать при сборке или ремонте, проводка становится одной законченной деталью, а не кучей проводочков.

[AlexandrY]

Мозги на той же плате будут. Иначе там проводов не оберешься.
Дополнительных мер предпринимать пока не хочу, стандартная многослойная плата с базовым слоем земли. Рассчитанный импеданс проводников, согласование. Разделительный барьер от силовой части через оптопары. Особо чувствительных компонентов там нет, обычная логика. Посмотрим как получится.

Для силовых проводов к исполнителям хочу подобрать разъем по типу MiniFit, только посерьезнее. Первые варианты сделаю на клеммниках, но на мой взгляд это не так красиво, как разъем. Чтобы проводка к исполнителям делалась как жгуты в автомобилях - жгут собрали, оконцевали, обтянули, есть большой разъем с одного конца, с другого отводы в нужных местах. Это технологичнее, чем метки на кабелях и платах, меньше шансов перепутать при сборке или ремонте, проводка становится одной законченной деталью, а не кучей проводочков.

Делаете почти то же самое что и я.
Пока тут длится обсуждение я уже страссировал вот такую плату:



Коммутирует одну 3-х фазную нагрузку и три однофазных.
Плавный пуск и торможение двигателей до 3 кВт.
Тиристорное фазовое регулирование или просто контакторное включение.
Может выполнять реверс переключением фаз.
Измеряет напряжения, токи во всех фазах, имеет прецизионный аппаратный компаратор перехода через ноль.
Вход квадратурного энкодера, два ШИМ канала для дополнительных актуаторов, цепь безопасности согласно требованиям для электроприводов с использованием контактора.
18 аналоговых входов. 7 цифровых выходов, интерфейсы RS232, RS485, CAN. SD карта и энергонезависимые часы.
Также есть подключение к Wi-Fi и облакам в режимах станции, AP и Wi-Fi Direct.
Интегрирован софт регистратора/логгера сигналов в реальном времени на базе FreeMaster
Вот только дисплей с тачскрином на отдельной плате будут.
Ну и нет защиты от КЗ
Как то нецелесообразно.
Работа с клиентами говорит, что скорее они в разъем +24 воткнут 220, чем что-то закоротят.
А если уж закорачивает, то уже либо от возгорания, либо когда чем-то рубанет провод, т.е. по любому форсмажор.