здравствуйте!
схема полумоста с расщепленным питанием работает хорошо на микросхемке типа https://www.fairchildsemi.com/datasheets/FA/FAN7387.pdf, на выходе - выпрямитель+конденсатор 100мкФ
но вот понадобилось включить в схему защиту от кЗ в нагрузке. и тут пришлось городить...я понимаю, что так не делается, но все же...
сделал датчик тока на резисторе, далее компаратор, который через транзистор "садит" вход shut down микросхемы на землю. схема нормально отрабатывает превышение тока в N раз включает компаратор (примерно за 3 мс), отрубает микросхему, выходные ключи запираются, ток пропадает, компаратор выключается, напряжение на входе SD плавно растет,через 300 мс она снова запускается, и все снова вроде все правильно.
Но вот в чем беда - пока микросхема запускается, на ее выходе вроде как нормальный сигнал в затворы ключей идет, но ключи сильно греются, напряжение на них поражает мое воображение.
напряжение питания микросхемы и ключей в норме, картинки напряжения на ключе прилагаются.

я теряюсь в догадках, что происходит, как будто ключи не открываются?
помогите, пожалуйста.

желтый - 20В в клетке, питание каждого ключа 55В, зеленым - затвор 5В в клетке

во время работы ключи греются несильно?
а сколко времени происходит выход из защиты? то самое время плавного нарастания напряжения на SD

так-то обычный старт микросхемы при включении и старт микросхемы при выходе из к/з - одно и то же. В обоих случаях вых.ёмкость разряжена.
А мусор на осциллограмме может быть из-за наводок на щуп осцилла или при подключении крокодила не на ту землю.

питание схемы какое?

Во время работы под Макс нагрузкой ключи едва теплые
Длительность включения примерно 3мс, возврата из режима отключения 30 мс
Получается серия стартов и отключений, в результате чего выходной конденсатор претерпевает заряд-разряд, при этом ток ключей больше номиналльного в несколько раз. Напряжение выхода при этом около половины от номинального, видны пульсации.
При нормальной работе тот же осциллограф в тех же точках показывает картинку как в учебнике.

Пс : добавил в первичную обмотку снаббер на насыщающемся дросселе- мусор убрался, ключи нагреваются по прежнему сильно. Напряжения в затворах теперь прямоугольные и в трансформаторе тоже.

Но ведь и продолжительность включения ключей примерно одна десятая. Выходит потери при больших токах и малой продолжительности включения больше чем при неперрывной работе???

Питание моста чистое без пульсаций

может, индуктивность выходного дросселя мала, и система улетает в перегруз при многократном старте на ёмкость через насыщенный дроссель?

Возможно, в номинальном режиме работы присутствует некоторая мягкость коммутации, которая пропадает при работе в старт-стопном режиме?

очень даже может быть - катушки выходного дросселя всего с 2-х кратным запасом по току, в момент зарядки вых. конденсатора ток скорее всего выше максимального более чем в 2 раза.


мягкость присутствует, но я искусственно ее убирал - то же самое - ключи нагреваются больше в "старт-стоп" режиме.

Рассмотрите внимательно режим восстановления диодов после циркуляции - скорости нарастания тока при работе на КЗ явно выше, чем в нормальном режиме. Возможно, крепко подскваживает с канала открывающегося ключа на оппозитный диод. Шерсть на осциллограмме очень похожа на сквозняк, и болтанка луча тоже знакома (полосы осциллографа не хватает).
Ключи - не CoolMOS'ы часом?

Было бы хорошо если бы ТС представил реальную схему, потому что если сделано как на рис. 1 по ссылке, то не понятно как оно вообще работает. Пена

ключи - FQP19N20 N-Channel QFET MOSFET https://www.fairchildsemi.com/datasheets/FQ/FQP19N20.pdf
схему выложу чуть позже- сейчас нет, только фрагменты

при помощи 2-х лучегого осциллографа снял осциллограмму и совместил на бумажке 2 ключа - напряжения СИ и ЗИ.
в первичке включен насыщ. дроссель.
Ток в 1-й обмотке смотрел - осцилляций там нет.

некоторое время после сброса микросхема некоторое время формирует сигналы управления с dead time увеличенным в разы (до нескольких мс)

эта картинка соответствует нормальной работе простого полумоста ШИМ.
узкие выбросы на противоположную сторону вызваны разрядом индуктивности рассеяния.

На R16, R32 из-за С5 средний, а не мгновенный ток, тогда как в отсутствие ограничивающего скорость тока выходного дросселя защита должна быть на порядки быстрее, чем у нормальных преобразователей.

да, все верно, но вот почему ключи нагреваются чрезмерно...

"уставка" выбрана на 3-х кратное превышение тока- предполагалась защита от перегруза+какая-никакая от КЗ.
посоветуйте, пожалуйста:
1. какой порядок дросселя следует выбрать, если оставить защиту как есть?
2. если без токоограничевающего дросселя, то потребуется измерение тока в другой точке и зашита более "грубая" но более быстрая? как в этом случае сделать защиту от перегруза?

Если уберёте фильтр, образуемый сопротивлением и индуктивностью указанной на схеме неопределённой длины и формы дорожкой между ёмкостным делителем и С5, то тогда на датчике тока будет половина тока первички.

Если быстродействие компаратора чудесным образом оказалось 100 нс и разряд С26 за 20 нс производился бы, соответственно, ключом с сопротивлением 0,02 Ом, то за в сумме с паспортными 180 нс задержкой входа SD получившиеся 300 нс ток грубо прикинутой гаданием на ромашке индуктивности рассеяния трансформатора 10 мкГн успел бы дополнительно увеличиться на 1,7 А, что в сумме с такими же трёхкратно надуманными 7,5 А из неозвученного, а потому тоже предположенного номинального тока 2,5 А, порога компаратора дало бы 0,5 Вт на каждом из указанных ключей, при заданной на схеме частоте 60 кГц, т.е. вполне нормально.

Что касается чудо-картинки, то она тоже вполне нормальна для преобразователя, работающего на частоте 830 Гц — за отображённое там время включения одного плеча 620 мкс ток всё той же индуктивности рассеяния 10 мкГн увеличился бы до 3400 А, если бы не досадно мешающее ему паспортное ограничение ключей 60 А, которое и даёт такую красивую кривую с таким пределом и, соответственно, рассеиваемую, с учётом потерь на сопротивлении первички, каждым ключом в эти моменты среднюю мощность 1400 Вт.

Откуда берутся 830 Гц? Как минимум, надо спросить у недрогнувшей руки фотошопа, отрезавшей очевидно ненужное нам питание схемы, которое на чудо-картинке, однако, тоже откуда-то и куда-то растёт.

схема питается от постоянного напряжения 100В свинцовой батареи, в схеме питания больше ничего нет, кроме "обвесов" - NTC, диод от переполюсовки и проч.

к сожалению, картинка имеет неправильную развертку - похоже на глюк ПО для осциллографа - реально на самом осциллографе развертка 5 мкс в клетке, раньше не замечал эту деталь.

хорошо, если переместить "датчик" в другое место, схема не будет срабатывать от "иголок" в нормальном режиме?
например - если поставить после конденсатора C5 резистор к ключам на 0,05 Ом, то ведь это незначительно увеличит ESR, какие то еще сюрпризы будут?

спасибо!

Если микросхема выдаёт 83 Гц вместо обещанных 60 кГц, то в перемещениях какого-то там датчика предельно мало толку.

опять я проявил невнимательность микросекунд

Я выше никаких альтернатив не называл, ток можно снять только в одной точке — между полумостом в сборе и питающим его конденсатором. В данный момент между ними находится дорожка, а не датчик, который находится в противоположном углу платы и измеряет, благодаря этой дорожке, средний ток преобразователя, который, повторяю, тем не менее до сих пор неизвестен, и с неизвестной же задержкой, производимой до сих пор отсутствующим по неизвестной причине неизвестным компаратором. Какого порядка должна быть эта задержка, и каково её влияние, тоже уже сказано выше.