Защита от КЗ нагрузки с внутренней емкостью 70мкФ и напряжением 600В Опции

[iiv]

Добрый день,

посоветуйте, пожалуйста, решение для сабжа. Более детально, надо защитить БП от КЗ в нагрузке, вернее даже не БП, а защититься от фейерверка в нагрузке, если в ней коротнет. БП - 600В 10А, на полном мосте, работает по принципу не более 600В и не более 10А. Нагрузок около 30, каждая на входе имеет около 70мкФ конденсатор. Нагрузка обычно не выгорает, но защита нужна, так как при выходе из строя ее сопротивление будет не нулевое, и вся мощь БП рассеется в коротнувшей нагрузке и сделает такой большой бам.

Раньше ставил между БП и каждой нагрузкой последовательно датчик тока, термистор, в затем в параллель два реле, одно через сопротивление и управлял МК, понятно все работало. Сейчас срочно надо (не успею плату переразвести) что-то поставить, чтобы предохраниться от сгорания нагрузки. Вроде бы фьюз, который плавкий предохранитель, такое не потянет, или?

Пожалуйста, посоветуйте блочное, или однокомпонентное решение, или еще какое, главное, чтобы его можно было бы поставить без переразводки платы.

Спасибо!

ИИВ

[Oxygen Power]

На порядок это и есть в 10 раз... Посмотрел ТУ на некоторые экземпляры. При 3-х кратной перегрузке время срабатывания не более 1 секунды. При большей перегрузке доли секунды или сотни миллисекунд. За миллисекунды сработает быстродействующий предохранитель. Такие тоже есть. Такие скорости способны уберечь только от возможного пожара.

Сообщение отредактировал Oxygen Power - Aug 21 2015, 03:18

[Егоров]

На порядок это и есть в 10 раз... Посмотрел ТУ на некоторые экземпляры. При 3-х кратной перегрузке время срабатывания не более 1 секунды. При большей перегрузке доли секунды или сотни миллисекунд. За миллисекунды сработает быстродействующий предохранитель. Такие тоже есть. Такие скорости способны уберечь только от возможного пожара.

Ну, чтение ТУ очень полезно, кто же возразит. Однако, есть и практический опыт.
В данном случае имеем очень мощный источник и много маломощных нагрузок. Самому источнику ничего не грозит, даже при полном постоянном к.з., иначе это не источник. Короткое замыкание в нагрузке способно вызвать просто отключение этого источника.
А вот если не совсем короткое.... предохранитель, который выгорит даже через пару секунд при 10-кратной перегрузке, дело поправит. Во всяком случае, до пожара дело не дойдет.

А о каком еще спасении и каких компонентов говорить - не понимаю. Произошел отказ в отдельной нагрузке. Спасать там уже ничего смысла нет, позже вскрытие покажет ремонтопригодность, а пока систему спасать нужно.
В практике был случай, когда в долго выпускавшемся приборе решили предохранитель заменить на проволочный разрывной резистор, заодно и пусковой ток уменьшить. Вот тут-то единственный раз из нескольких тысяч приборов в эксплуатации случился настоящий пожар.
Хорошо, что все в металлическом контейнере было, большой беды не получилось. Резистор при "неполном" к.з. раскалился так, что прожег сначала плату, потом оплавил пластмассовый корпус, потом и до пламени дошло. Предохранитель в таком режиме уверенно бы выгорел. Все это потом промакетировали. Ели к.з полное, "академическое" - резистор разрывается, а если перегрузка 3-5-8 кратная - пыхтит и накаляется. До самовыпаивания или пожара.
С тех пор без плавкого предохранителя - ни шагу!

[Oxygen Power]

Ели к.з полное, "академическое" - резистор разрывается, а если перегрузка 3-5-8 кратная - пыхтит и накаляется. До самовыпаивания или пожара.
С тех пор без плавкого предохранителя - ни шагу!

Плавкий предохранитель работает аналогичным образом. Сначала нагревается, только потом перегорает. Поэтому такой он медленный. Основное отличие плавкого предохранителя от проволочного резистора или проводника нужного сечения в том, что плавкий предохранитель в момент перегорания не создает плазмы, из-за которой собственно и происходят пожары.
Так вот плавкий предохранитель в схеме стоять обязан! Ни одно ухищрение не обезопасит схему, так как делает это плавкий предохранитель.
Я же предлагаю дополнение. На выходе каждого маломощного источника питания поставить узел источника тока, который не даст в момент КЗ мощной искры и грозового разряда со слипанием проводов после их расплавления от плазмы как в момент электросварки. В рабочем режиме (при допустимых токах нагрузки) регулирующий транзистор этого источника тока открыт и падение напряжения на нем мало. Вклад в ухудшение КПД минимален. Как только возникает случай защиты транзистор источника тока мягко дозирует количество энергии и ничего пугающего не происходит. Как защитить транзистор источника тока от перегрева, но это скорее отдельная тема для диалога.

[Егоров]

Как защитить транзистор источника тока от перегрева, но это скорее отдельная тема для диалога.

Такое полезно ставить на входе ячейки. Схемы эти (ограничители пусковых и зарядных токов) известны и хорошо обкатаны.
С чисто добавочным резистором просто время зарядки увеличивается.
А может, мы все не поняли вопроса. Если заряженный конденсатор таки коротнет внутри, то запасенная энергия бабахнет по любому, что ни ставь по входам и выходам. Это ВНУТРИ конденсатора.

1. скажите, пожалуйста, стоит ли мне увеличить номинал резистора на входе до 40Ом? В этому случае, на входном резисторе у меня будет вместо 1Ватт около 4Ватт рассеиваться, что в общем-то допустимо, но не хотелось бы?

Это, батенька, "Импульсная техника" первые 5 или 10 страниц. Заряд-разряд емкости через сопротивление. "Отченаш" схемотехники. Там считается все- время, энергия, мощность и т.п
От номинала резистора энергия в нем не изменится. Просто прикладываться будет на разных отрезках времени (мощность в импульсе разная). И сколько ее какой резистор выдержит - даташиты на резисторы.

[iiv]

А может, мы все не поняли вопроса. Если заряженный конденсатор таки коротнет внутри, то запасенная энергия бабахнет по любому, что ни ставь по входам и выходам. Это ВНУТРИ конденсатора.

не, вопрос Вы поняли правильно, конденсатор не бахнет, а бахает схема вспышки (три раза бахнула за пол-года экспериментов из-за ошибок в управлении).

С чисто добавочным резистором просто время зарядки увеличивается.

не совсем так, при маленьком номинале резистора - пик тока будет большим, и большая пульсация, а начиная с какого-то значения и выше, на внутреннем конденсаторе не будет достигаться необходимых 600В, ибо заряжаться не будет успевать.

Я достаточно осведомлен как посчитать потери на резисторе, зная профиль заряда-разряда конденсатора, но меня как раз интересует вопрос в предохранителе... Какой режим выбрать или какую модель? В даташитах на большинство предохранителей пишут только типа 15А - 100мс, 10А 1с, ..., но мне не понятно как он будет себя вести при пульсирующем токе, вызванном зарядом конденсатора через резистор. Можно ли просто проинтегрировать произведение тока на резисторе на время жизни предохранителя по времени за один период пульсации тока на резисторе и сравнить ее с со скоростью остывания предохранителя (а вот где ее взять) и на основе этого принять решение, какой номинал предохранителя и резистора взять?