Опять предохранитель, или друое решение? Опции

[ValeriyM]

Суть такова, есть небольшое устройство, на несколько каналов, монтаж SMD. Каждый канал имеет свой стабилизатор на основе 78L06 и на входе каждого стабилизатора стоит свой кондер, танталовый на 10 мкф 16 в корпус С. Т.е. несколько кондеров в параллель. Но и это не все. Этот устройство ставиться в крейт. Куда одновременно могут вставляться до нескольких устройств таких же или других по функциональному назначению. Получается, что в целом, в параллель может стоять до нескольких десятков танталовых конденсаторов. Крейт питается от стабилизированного источника 12В. Когда собираем, прогоняем проблем нет. Годами у нас выставочные экземпляры стоят под питанием, все нипочем. Другое дело, когда изделие стоит на объекте. Онлайновские АБП не спасают от перепадов напряжений и др. проблем с сетью. В результате имеем за последний год 3 случая пробоя одного из конденсаторов. А т.к. они получаются по питанию в параллель, то при срабатывании защиты на блоке питания 12В все изделие останавливается.
Хуже того, мы пока заложники этой схемы – разработчик не я, досталось по наследству. Новые серии изделия исправлю, в последствии, но в производстве то целая серия. Я, конечно, предпринял определенные шаги, как-то заменил один из конденсаторов на 47 мкф 25 В, но уже корпус D, т.к. в корпусе С на это напряжение не нашли. Он на посадочное место с трудом, но становиться. И в место остальных кондеров в устройстве, поставил керамические по 1 мкф 100В в корпусе 2220. Для защиты от КЗ установил самовосстанавливающийся предохранитель. Но тут возникло но. Предохранитель не успевает сработать, защита БП срабатывает быстрее. Делать сейчас самопальную схему защиты от КЗ по питанию не вижу смысла, появится какая-то надставка над основной платой. На основной плате установить, нет места.
Хотелось бы найти что-то на подобии TBU-CA025-ХХХWH, но более доступное. Может, что другое. Или другое решение. Но надо вписаться в старую концепцию.

[Hoodwin]

Я пока не знаю, что Вам предложить. Прежде всего я бы задумался о том, что за сбой, собственно, происходит. Потому что меры могут быть прямо противоположные.
Вот Вы написали о том, что заменили конденсаторы с 10 мкФ на 47 мкФ. Так как модулей много, то суммарная емкость может быть достаточно большой.
Вот обратите внимание, например, на этот даташит от TRACO. А конкретно, в разделе Output specification указана максимальная емкостная нагрузка. Я так понимаю, что для импульсных источников питания чрезмерная емкостная нагрузка сдвигает фазу обратной связи таким образом, что она из отрицательной начинает двигаться в сторону положительной, и это чревато возбуждением колебаний. Но это если обратная связь совсем станет положительной. А при промежуточных значениях будут просто наблюдаться долгие осцилляции выходного напряжения вокруг номинального значения. И любая импульсная помеха во входной цепи ИП будет приводить к ударному возбуждению. Я даже как-то такое наблюдал живьем на одном вторичном источнике на плате источнике на 1.5В. Тоже думал, что чем больше емкость на выходе, тем стабильнее питание, а фиг.

Как Вы понимаете, если принять такую гипотезу объяснения пробоя конденсатора, то из нее вряд ли будет следовать, что емкость нужно увеличивать с 10 до 47 мкФ. Даже больше того, замена тантала на алюминий может помочь не решить проблему плохого питания, а зарыть, потому что обратная связь не исправится и осцилляции по питанию скорее всего сохранятся. Если Вы уполномочены отвечать только за свои схемы и не можете повлиять на качество питания, то остается просто повышать номинальное напряжение конденсаторов до хорошего запаса, и/или вешать между питанием и общим проводом защиту от перенапряжения, ставить во входу питания диод для защиты от неправильной полярности питания.

Но в любом случае я бы присмотрелся к самому ИП в системе и поглядел бы осциллограммы вторичного питания при пульсациях входного напряжения.

Сообщение отредактировал Hoodwin - Sep 8 2011, 16:10

[ValeriyM]

Вот Вы написали о том, что заменили конденсаторы с 10 мкФ на 47 мкФ. Так как модулей много, то суммарная емкость может быть достаточно большой.

Да не так немного все.
Представьте 8-и канальное устройство. На входе по питанию каждого 10мкф. Их всех, т.е. 80мкф, меняю на один 47мкф. Остальные керамика на 1мкф на 100В. Но это было на момент открытия темы. Впоследствии, в результате обсуждения здесь, 47мкф убрал совсем, таким образом, осталось 8 мкф. Надежность возросла однозначно. Подобных устройств может быть включено в параллель до 4 шт., итого 32 мкф. При наличии стабилизированного внешнего блока питания на 12В, считаю вполне оправдано.
Самая главная проблема не в этом, а в том, что при выходе одного устройства из-за кондера по питанию, остальные 3 оказываются неработоспособными. Потому и стала задача найти решение защиты по току, что-то на уровне SMD. Самовосстанавливающийся предохранитель на 200мА, если стоит только одно устройство (ток потребления в районе 140-160 мА) успевает сработать, 12В не пропадает. При наличии второго устройства, защита блока питания срабатывает быстрее и оба устройства обесточены. В следующей серии я эту проблему уберу. Ну а если б решение было бы удачным для этого варианта, то его можно было б перенести и в новую серию.
Облазив интернет пару дней, ничего кроме BOURNS TBU-CA025-200-WH не нашел. Потому-то и хотелось узнать, может, кто знает другие средства защиты.

Сообщение отредактировал ValeriyM - Sep 8 2011, 19:29