Привет.
Как-то не приходит в голову простая схема, а то что тестирую - не работает.
В общем есть выход в виде PNP транзистора, включающего нагрузку на +24В. Нагрузка в общем случае потребляет 20мА, но может быть до 50мА.
Требуется защитить данный выход от коротких замыканий нагрузки с самовосстановлением, при условии, что при нагрузке 20мА падение напряжение на всей выходной связке должно быть на больше 1,5В. Максимальная нагрузка, как я сказал - 50мА. При этом защита от КЗ не должна срабатывать.
Пиковый ток транзистора - 1А.

Тестирую сейчас самовосстанавливающиеся предохранители, последовательно с низкоомным резистором, чтобы ограничить ток через транзитор. Предохранитель срабатывает за 0,2с. При этом из резистора идет дым и он выгорает после 10 попыток. При уменьшении номинала, чтобы уменьшить время срабатывания - сгорает транзитор, так как ток большой и он выходит из режима насыщения (ток базы рассчитан где-то на 0,7А коллекторного тока)

Спасибо.

Напрашивается ограничитель тока в коллектор. Такое можно организовать на транзисторах, но можно поискать на микросхеме.
Восстанавливающиеся предохранители очень инерционные и у них разница между hold current и trip current очень большая, если нужна быстрая реакция.

Возможно подойдет такой ограничитель. Два в параллель.

Я понимаю, что вопрос, вроде как для начинающих, но это не первая моя схема. В предыдущем варианте я использовал Bourns TBU. Но у них такой дурацкий эффект, что когда они защелкиваются по превышению тока или напряжения, их можно вернуть в исходное состояние только выключением выхода.

какие?

я правильно понял задачу?:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
ограничение тока на уровне 60мА

Littelfuse 1206L016. У меня есть еще Bourns - те же яйца. Время срабатывания на 1А - 0,2с.

Задача стоит в защите от долговременного КЗ. Если ток будет только ограничен на уровне 60мА, куда девать рассеиваемую мощность 1,4Вт?

Я полагаю, что ТС нужно что-то вроде этого:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Здесь ток ограничения - 80 мА, ток КЗ - не более 5 мА.

откуда она взялась?

60мА х 24В = 1,4Вт.

на ключе? это проблема?

А вот тут можно применить thermal shutdown или что то подобное, как только напряжение на нагрузке ниже порога тупо отключать ключ.
Но повторюсь такое лучше взять в виде отдельного чипа.

Дык вот что-то такое и ищу. Но мне надо на один - два канала всего.

Просто как-то странно, что не находится простейшей защиты от КЗ для транзисторного выхода - на одном, двух компонентах. PTC, получается, не спасают, или я как-то неправильно их применяю...

То же с добавкой гистерезиса:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Но у ХХ она была бы в разделе с перечёркнутой лампочкой, потому что видно, что при –40°С гистерезис не работает.

Или эдак:
Ток ограничения - около 80 мА, ток КЗ - около 7мА.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ограничение тока и защита от КЗ немножко разные задачи. Если в Вашей схеме возможно-таки полноценное КЗ, то при заданных условиях - 1,5В при 50мА - пиковый ток транзистора должен быть не менее 3 А

Поставить элементарно Kinetis серии KL02 и верхний MOSFET и голова не болит.
Любая логика защиты и еще светодиодом о КЗ можно поморгать.

Контроллер для управления выходом в изделие, которое обходится без контроллера вообще? Это конечно круто, но мне кажется через чур.

Спасибо всем за схемы, но все-таки хочу обойтись простыми решениями.

Как вам такое решение?
Беру транзистор с номинальным током повыше и hfe побольше - например http://www.diodes.com/_files/datasheets/FMMT723.pdf.
Ток базы выбираю таким, чтобы транзистор гарантированно находился в насыщении при коллекторном токе в 1А.
Далее в качестве PTC беру Bourns MF-NSMF012 или аналогичный размерами 1206 с током удержания 0,1А. Согласно характеристикам этих PTC при токе 1А, время срабатывания составляет 0,1-0,2с.
Осталось только ограничить ток на этом уровне в течении этих 0,2с. При этом где-то надо рассеять мощность 24В/1А=24Вт.
На помощь приходят т.н. Surge резисторы. Например в виде thick film 1206. Судя по даташиту при единичном импульсе один такой резистор в течении 0,2с способен выдержать около 12Вт. Т.е. надо две штуки последовательно с общим сопротивлением 24 Ома, с поправкой, что PTC имеет типовое сопротивление 2Ома в открытом состоянии + падение напряжение на переходе - т.е. 12 Ом каждый.

Т.е. схема такая - Транзистор в SOT-23 + последовательно два резистора 1206 по 12Ом + PTC 1206. При нормальном режиме и токе нагрузки 50мА, падение напряжения на схеме будет составлять 1,3В + 0,1В на транзисторе. Т.е. условие выполнено с запасом.
По-моему компактнее и проще схемы не придумать.

А по поводу защиты, не надо чересчур переоценивать простоту схемы и недооценивать значимость схемы защиты, особенно если контроллер стоит сравнимо с парой транзисторов. В конце концов если изделие вылетает раз в неделю, то какой смысл в ее простоте. Но это конечно мое мнение..

Чтобы гнать 1А через транзистор в SOT-23, на базу надо подать около 50 мА! Мощность на токоограничивающем резисторе в цепи базы - до 24В * 0,05А = 1,2 Вт!
Зато всего три элемента в схеме защиты.
Не спорю, но чтобы снизить требования к источнику питания и выходному ключу, предложу ещё один вариант схемы, сходную по параметрам со схемой из сообщения №8.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
R1 определяет ток КЗ;
R2 (вкупе с R1) - максимальный выходной ток;
R3 одновременно насыщает Q4 и запирает Q1;
Управляющий ток (R4) должен обеспечивать насыщение и Q1, и Q4.
Транзисторы - любые, лишь бы одинаковые;
На графике видно - мощность на ключе при КЗ менее 0.1 Вт.
Суммарное падение напряжения на ключе - около 0,7 В;
Кто желает, можете сами в LTspice поиграться:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Шесть элементов в схеме защиты.
(Входной сигнал показан с умышленно затянутыми фронтами, чтобы устройство продемонстрировало поведение во всех режимах. В реальности же такого не будет - в ключевом режиме мощность, выделяемая на ключе, ничтожно мала)

Да, есть такое. Но во первых у меня напряжение на базе не 24, а 15В. Так что уже чуть-чуть проще. А во вторых я думал обойтись где-то 10мА. По идее должно хватать на насыщение. А может полевик, какой-нибудь придумать? Только чтобы он негативным напряжением на затворе управлялся. Есть такие в SOT-23, напряжением до 80В и током в 1-2А?

А может все же на какой-нибудь из ныне популярных
Smart High Side Switch
посмотрите. Многие фирмы ими сейчас балуются. Например:
Smart Low-Side & High-Side Switches
Все возможные защиты внутри. Старшие модели даже с диагностикой
Цена 1-2 Амперных от 0.5 Евро при штучных кол-вах у спекулянтов типа Farnell

Чтобы хватило на насыщение, коэфф. передачи по току транзистора ключа должен быть не менее 2 * 1A / 10 мА = 200 во всём рабочем диапазоне температур.

Много лет в самодельном БП использую такую вот простенькую защиту. Ни разу не подводила
Срабатывает когда проходной транзистор начинает выходить из насыщения и остается в защите пока не перебросишь питание. Или (как у меня сделано) - нажатием на кнопку на мгновение замыкаем R5. Ток срабатывания подбираем R4.

Требуется защитить данный выход от коротких замыканий нагрузки с самовосстановлением ... без нажатий на кнопку ему нужно, т.е. автомат.

Защиту от КЗ сделать достаточно просто, в стабилизаторах делал два порога - ток КЗ и ток удержания. Но при заданных ТС условиях непонятно - КЗ или ограничение тока, и есть-таки неплохой шанс нарваться на генерацию

Ну да, а если так: мультифьюз + источник тока:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Резисторы шунта можно любые 0805 -выделяемая мощность 160мВт.
Падение в нормальном режиме небольшое -в основном на фьюзе -порядка 100мВ.
Остается только проверить чтобы ключ выдерживал 20Вт в течении 0,1с

Интересно, удалось ли ТС найти какое-то элегантное решение без использования самовосстанавливающихся предохранителей?