Вот какой вопрос… Есть устройство, нужно чтобы оно сохраняло работоспособность при просадках по питанию порядка 100мс. Решение очень простое: диод + конденсатор. Но есть одна особенность - устройство должно быть очень компактным. Кондер получился танталовым 220мкф., а диод нужен сдвоенный (т.к. возможно 2 источника питания) в корпусе SOT23, в итоге был выбран BAT54C. Его характеристики: прямой ток-200мА, пиковый 600мА (<10мс). Но при включении, в момент зарядки кондера, ток несколько Ампер, конечно не 10мс. Вот собственно вопрос что делать? Как к таким вещам относятся диоды в долгосрочной перспективе? Ограничивать резистором или нет, если да то каким? Резистор все-таки не желательно … Да, напряжение питания 10-16В.
Раньше как-то не задавался этим вопросом…

Шоттки обычно относятся нормально к однократным перегрузкам. А вообще надо рассчитать энергию, которая выделится на диоде при зарядке конденсатора, и попробовать понять, не расплавится лм в конце концов кристалл.

Вы эти несколько ампер меряли или предпологаете.У диодов встречается параметр неповторяющийся ударный ток,так величина подобного тока существенно превышает все остальные токи.Если хотите подстраховаться замерьте ток заряда.И если совсем страховаться поставте резистор с отрицательным ТКР.
Сейчас это модно.

Токоизмерительный резистор 1,7 Ома. 2В/дел, 200мкс/дел. => почти 6А. (кондер тантал 100 мкф, наряжение 15,7В)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Почитайте ветку "Танталовые конденсаторы".
Там есть статья по поводу защиты конденсаторов от сверхтоков.
Да-да, именно конденсаторов...

Вот еще немного:
Сам испытуемый объект, шунт 10мОм от старого мультиметра.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Итого получаем 300 мВ на 10мОм => 30А!!!!
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Ну и начало поподробнее.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Я извиняюсь, просто для сведения, а у каких танталовых конденсаторов ESR такого же порядка?

Если про токи правда,то ставте резистор с -ТКС.А осциллограф аджилент?

А как включается питание "в реале" ? Ведь, если устройство питается от преобразователя, у него весьма плавно нарастает выходное напряжение. У батареек достаточно большое внутреннее сопротивление. Проблема будет только при питании от хорошего аккумулятора.

Я не задумывался над этим, но если исходить из закона Ома, то получается для второй картинки сопротивление кондера в момент включения 0,5Ом, а для первой 1,0Ом. Эти кондеры не из low ESR серии.


Автомобиль, включение при каждом повороте ключа зажигания.


Он самый – 54622. Что-то не понял идеи с –ТКС резистором. В любом случае применение - авто, поэтому ”начальная” температура включения от -40 до +85.

А зачем резисtором нежелательно заряжать? 16 В 200 мА , резистор 80 Ом, время грубо, по три тау, зарядки - около 20 миллисекунд. Мошность не критична - так как ток будет течь в момент увеличения питания , что наверно редко будет наблюдаться

Единственная причина – размер. Во время работы от заряда кондера, на резисторе будет падать напряжение => нужно увеличивать емкость. Прочитал статью, о которой говорил _Pasha, активную схему городить тоже места нет, похоже, простой резистор наименьшее зло в сложившейся ситуации. Буду разделять питание МК, от всего остального потребляющего…

Казалось бы, на ровном месте проблема нарисовалась….

Вот это больше похоже на правду.
А какая у вас схема питания и потребляемый устройством ток? Линейный стабилизатор или DC/DC? Если линейный стабилизатор, то 220мкф для 100мс это что-то очень "оптимистично" по-моему. Или все устройство от бортовой сети меньше 10мА потребляет?

Преобразователь –линейный. Прототип потребляет 6-16 мА в зависимости от режима работы. Теоретически еще можно снять около 5мА, работаю над этим.
Главное не допустить перезапуск МК при сильной просадке, хотя сохранить по возможности питание остальной части схемы тоже не плохо. Сейчас ресет МК стоит на 2,7В, нужно переходить на 1,8В версию и разделять питание МК от всего остального.


Расковырял родной тойотовский иммобилайзер - стоят 3 100Омовых резистора 1206 в параллель. Хотя в остальной части используют 0805 и 0603.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Простите, тему до конца не дочитал, поскольку ответ очевиден: такие диоды при данных условиях применять нельзя.

Питание 3.3В как я понимаю? Линейный стабилизатор типа LM317? В таком случае имеет смысл перейти на питание от импульсного DC/DC, т.к. КПД вашего линейного источника питания в лучшем случае 30%. Даже самый допотопный DC/DC даст вам КПД 50-60%. При этом величину входного конденсатора можно будет уменьшить вдвое, а рабочий диапазон входных напряжений расширить до 3:1 или даже 4:1.

КПД, да увеличится, а диапазон рабочих напряжений - сильно сомневаюсь (если это то о чем подумал.), т.к. на стабилизаторе падает всего 50-100мВ!, Как я уже писал основная моя проблема – место, здесь я ну очень ограничен.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Это прототип, на котором и выяснилось, что изначально установленной емкости 22мкф не хватает. Можно немного удлинить миллиметров на 5 макс на 10, сильно сомневаюсь, что получиться впихнуть импульсный преобразователь. Снизу тоже места нет, по толщине платы тоже ограничение.





Тут выяснилось, что не только диоды, видимо, нельзя, но и танталовые конденсаторы тоже. Поэтому вопрос, что делать-то. Какие можно? Или резистор ставить, если по минимуму, то какой 1,0 Ом/Вольт, 2,0Ом/Вольт ???

Что-то я не понял о каких сотнях мВ речь, если на входе как минимум 10,5В, а на выходе 3.3В?
Я опять же извиняюсь, но судя по фото, ваше устройство в реальном автомобиле работать не будет. Бортовая сеть автомобиля это еще тот геморрой, а у вас похоже никакой защиты по входу питания вообще нет.

Почему танталы нельзя? Можно применить батарею. Или новьё, типа OSCON. Импульсные токи они держат прекрасно.
И вообще, расскажите, что Вам сделать надо. Со схемой и комментарием.

Выпускются специальные резисторы предназначенные для ограничения тока в момнет подачи напряжения
на устройство содержащее ёмкость.При включении его сопротивление достаточно велико,при протекании тока резистор греется сопротивление падает.Эти штучки рекомендуют ставить в блоки питания для снижения пускового тока.

Я о минимальном входном напряжении, чтобы выходное было 3,3В- на входе должно быть >3,4В (3,3+0,1).


Ну а какая защита должна быть? Фотка оригинальной тойотовской железки выше, там резистор 33Ома, кондер, и диод параллельно этому кондеру (TVS наверное). У меня же вместо TVS диода стоит варистор (он на нижней стороне, поэтому не виден). А в остальном картина такая же + диод на входе. В любом случае 10 доработанных протопив успешно (если не считать проблем при длительных просадках питания) работают на реальных авто.


Такие резисторы скорее всего используются в импульсниках, по типу компьютерных, мощностью от 100Вт. У меня же номинальный ток всего 15мА, Вы уверены, что такой резистор будет работать в таком режиме? P.S. А конкретного названия не подскажете?

При использовании линейного стабилизатора входной ток равен выходному току плюс ток управления самого стабилизатора. Поэтому конденсатор требуется довольно большой C=I*dt/dU=0.016А*0,1с/(10,5В-3,4В)=225мкФ, а если брать с учетом разброса емкости, то ближайший номинал 330мкФ. При использовании импульсного DC/DC входной ток его может быть меньше, чем выходной. Соответственно и номинал конденсатора может быть меньше. Кроме того, если делать DC/DC по схеме SEPIC (с двойным преобразованием), то минимальное входное напряжение может быть ниже выходного.

В двух словах – применение автомобильное:
Устройство состоит из “мозгов” (микроконтроллер (МК)) и исполнительной части (ИЧ).
МК питается от 3,3В (в перспективе 2,5В) потребляет 6мА (в перспективе 2мА), минимальное рабочее напряжение для МК 2,7В (в перспективе 1,8В).
ИЧ питается от 16В до 5В (не стабилизированное), потребляет 12мА (в перспективе 8мА).
Исходное состояние: за бортом минус 40, на половину севший аккумулятор, в двигателе летнее масло.
Задача минимум: не допустить сброса МК во время пуска двигателя.
Задача максимум: не допустить сброса МК во время пуска двигателя и напряжение питания ИЧ >=4В.
По ТЗ бортовая сеть может просесть до напряжения менее 4В на время не более чем 100мс.
Основное ограничение – размер: длинна (макс)35мм, ширина (фикс)8,5 мм, толщина (макс.)6,5мм.
Схема чуть позже.

На номинальный можно не обращать внимания вам же нужно ограничить ток на безопасном для диода уровне.www.promelec.ru раздел резисторы/терморезисторы
ТЕРМИСТОРЫ NTC ФИРМЫ "JOYIN"

М.б., их называют - восстанавливающиеся предохранители.

Нет, именно NTC Thermistor, полупроводниковые элементы с отрицательной зависимостью сопротивления от температуры элемента. См. например, у Epcos, применение Inrush current limiters.
Только для столь малых токов и напряжений NTC Thermistor применять нерационально. ИМХО.

Понятно.
Я имел ввиду MF (MultiFuse) Bourns.
Принцип работы - резкое увеличение сопротивления при разогреве.
У них ряд неплохой.

При всем уважении к вам вынужден не согласиться.На потребляемый ток.сколь угодно малым он не был,можно не обращать внимания.Автор ставил вопрос об ограничении тока заряда кондера, а подобную функцию эти резисторы могут выполнить.Или чтобы не маятся,можно воткнуть обычны резистор.

Нет большой разницы в том, чтобы для ограничения зарядного тока а данном случае поставить обычный резистор вместо NTC термистора. Поясню почему.
Принцип работы NTC термистора состоит в том, что в исходном (холодном) состоянии он имеет сопротивление близкое к номинальному (если температура окр. среды около 25С), при протекании тока он нагревается и его сопротивление уменьшается (скажем на порядок-полтора при разогреве до 100С). Поскольку у автора темы протекающий ток (ток нагрузки) весьма мал, то разогрев термистора, также как и уменьшение сопротивления, будет тоже незначительным. Следовательно NTC Thermistor в данном случае ничуть не лучше обычного резистора.
А как multifuse поможет ограничить зарядный ток, но при этом не разорвать цепь питания, вы подумали?

НЕ согласен.Предпологается заряжать полностью разряженный кондер.Те зарядный ток,согласно экспериментальным данным,весьма велик.Хотя для простоты лучше воткнуть обычный резистор.

Ну и...? Что из этого следует-то? Из того, что зарядный ток большой? Допустим холодный NTC имеет сопротивление 50Ом. Ну ограничит он ток до трех-четырех сотен миллиАмпер и что дальше? Чем он лучше обычного резистора такого же номинала-то? Вот если бы после этого у него сопротивление до десятка миллиОм падало
Дык я о том и толкую

Резистор тут - излишество. Ставится более мощный диод шоттки и всё. Или два, если автору нужна пара. Тот же 10MQ040. Ему и 10-амперный короткий ток не страшен.

Ну или на худой конец паралелится два диода в BAT54 и последовательно резюк 1206 на 10 ом. При замыкании получим нормальный для диода пусковой ток. Какой вариант меньше места занимает трудно сказать.

А вот всякие термисторы - это дикость. Тут нету столько энергии чтобы разогреть термистор.

Вы правы. Для разогрева MF необходим ток.
Можно попробовать использовать дроссель (как предложение).

А колебательный контур не получим?

Конечно, получим, если нет нагрузочного сопротивления.
При наличии нагрузки появляется затухание.
Плюсы - ограничение тока и уменьшение потерь на ограничительном резисторе.

Тем более учитывая, что это бортовая сеть наличие дросселя очень желательно с точки зрения помех. для автомобильных применений я всегда ставлю дроссель + мощный дирд Шотки ( типа 10BQXX или 1N5819 ) и никогда проблем не возникало, н0 если сильно хочется то поставить резистор 10 - 20 Ом.

С диодом колебаний не будет в принципе (т.к. отсутствует цепь для обратной полуволны).

Дроссель для ограничения пускового тока будет весьма громозким.

Давайте, рассчитаем конкретную цепь, чтобы понять габарит.
Ждем от автора параметры цепей.

Позвольте за автора(из его первого текста) с=220 мкФ, I мах диода 600мА при Т<10 мСек,U мах=16в

Для полноты картины не хватает сопротивления нагрузки.
PS. Да, совсем забыл. Не забудьте про супрессор параллельно конденсатору, чтобы не зарядить конденсатор чрезмерно особенно с дросселем.

Автор утверждал,что ток потребления 15мА.Про супрессор я не знал,но ,по моему мнению,его не стоит учитывать.Кстати это не совсем реально.Если его пробьет ,то будет КЗ.А ежли его пробьет капитально то будет вечное КЗ,сам проверял.

Бывает и такое, но как правило POLYSWITCH на входе схемы спасает ситуацию.

Попробовал в спайсе промоделировать схему с дросселем - получилось в районе 200мГ.
Нашел вот такой вот диод в корпусе sot23: прямой ток 1,16А, пиковый 22А (<100мкс), называется ZLLS1000, может кому интересно будет.
Но пока остановился на простом резисторе 30 Ом, ограничивает ток как и для диода, так и для кондера + хоть простенький но фильтр получается. ИМХО так мне спокойнее за надежность всей схемы.
Всем спасибо, помимо решения основной задачи узнал еще несколько интересных вещей.

220 uF для 15 mA (P=16*0.015=0.24 Вт). Это некорректно. Сходу уменьшайте емкость раз в 10 спокойно.

Кто ,я?Никогда.Это решение автора и его надо уважать.Почему вам не нравится 220?

Извините, я не хотел Вас обидеть.


Сосчитаем постоянную времени цепи C-R нагрузки.
R нагрузки=16 В/ 15 mA= 1 кОм
T=C*R нагрузки= 220*10^(-6) *10^3=0.2 сек.
Зачем так много.

Во первых за время тау напруга изменится на 63% а это не мало.
Я не обижаюсь,но это было желание автора,и я с ним согласен.При -40 градусов емкость уменьшится,поэтому запас не помешает.

Неправильно считаете. В посте #22 я уже привел расчет и выяснил, что 220мкФ для данных условий/требований это даже мало. Начальное напряжение для наихудшего случая (разряженный аккумулятор в авто) нужно брать 10,5В. Ниже этого напряжения SLA разряжать просто нельзя.

Время тау=0.2 сек. Если используется сеть 50 Гц и диодный мост, то за время 0.01 сек пульсация составит 63% *0.01/0.2= 3 %
Пусть 4 или 5 %.
220 мкФ для UPS мало, для поддержания рабочего напряжения моста слишком много.
Как говорится ни то, ни се.


Вы где-то ошиблись на порядок.

Если используется аккумулятор, потребление носит постоянный характер (используется статический стабилизатор), можно ограничмтися вообще керамикой.
Если используется аккумулятор, потребление носит импульсный характер (используется импульсный DC-DC стабилизатор), можно нужно обеспечить отсутствие просадки напряжения на периоде ШИМ (это тоже небольшой элетролит).
И наконец, если идет питание от сети. Выскажу ряд своих соображений (поскольку тема интересует людей).
1. Коммутацию питания надо делать на низкотоковой (высоковольтной) стороне (желательно питание на платы подавать вместе с включением общего питания). Тогда вопросов, поднятых в топике, не будет.
2. Если используется один источник на питание многих плат, правильнее хороший электролит ставить в источнике питания (используется индуктивность трансформатора), а на контроллерах небольшие емкости.
Возьмите за образец для подражания организацию питания в PC.

PS. Был в командировке, поэтому с ответом подзадержался.