Здравствуйте.

У меня возникла небольшая проблема.. Буду очень благодарен, если кто-нибудь подскажет путь её решения.

Имеется устройство, которое работает при токе от 650мА до 750мА. Если ток по каким-то причинам начинает превышать 750мА, то уже при 800мА устройство нагревается до 80 градусов и выходит из строя. Я ищу способ прекратить вообще работу устройства при указанном повышении тока, который был бы "многоразовым". Т.е., например, плавкий предохранитель — это одноразовый способ. А нужен многоразовый..

Я рассмотрел самовосстанавливающиеся предохранители, но они не подходят, т.к. у них очень большой разброс между током гарантированного несрабатывания и током гарантированного срабатывания и они по сути не отключают устройство. К тому же, они сами при работе греются весьма сильно.

Ещё одна проблема в том, что устройство маленькое, поэтому плата "предохранителя" тоже должна быть маленькой (30х30мм - такого порядка).


Помогите, пожалуйста, новичку советом, уважаемые гуру.. Может, литературу какую-нибудь?
Я сам немного не по этой части, но возникла необходимость.

Микропроцессор и полевой транзистор. Еще пара резисторов. Ну, еще конденсатор один (лучше 2). И терморезистор какой-нибудь самый дешевый. 15 на 15 мм помещается легко.

Токовые нагрузки питают от источников ТОКА. Источник тока нужен.

Где-то так, срабатывает примерно при 750мА, восстанавливается при токе меньше ~150мА.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Точность у такой схемы не очень, зависит от падения на переходе база-эмиттер транзистора.
Основная идея - ограничитель тока плюс положительная обратная связь по напряжению с выхода схемы.

Мне кажется, что хватит шустрого компаратора и полевика. Сигнал с датчика тока и терморезистора заводится на разные компараторы (у каждого своя опора), выходы параллелятся (для этого они с открытым коллектором должны быть) и идут на полевик. Но это, так сказать, структурная схема. С реальной могут возникнуть проблемы. Например, нужно решить проблему гистеризиса, чтобы слишком частого переключения компараторов небыло возле опорной точки.

Это решается разной постоянной времени на срабатывание защиты и "отпускание". Абстрактно - куда-то добавить диод

Но автор не указал, каким образом защита должна разблокироваться - вручную или автоматически (с какой частотой).

Спасибо всем за ответы, буду пробовать ваши предложения.

2Dog Pawlowa:
Разблокировка должна быть автоматической. Частота - ну не чаще раза в 5 минут точно.

Здравствуйте, то, что вы просите - это борьба со следствием, а не с причиной.
Ограничение входного тока - вещь хорошая и иногда даже необходимая. Но если устройство в штатном режиме просит больше тока, чем может выдержать, то надо искать почему.

Я считаю, что в этом случае, бороться со следствиями полезно! А причиной может служить что угодно. За всем не уследишь. Например КЗ. И уж лучше поставить ограничитель, чем, уповая на безупречную работу устройства, получить выгоревшую электронику.

Ieronim, вообще похожую тему закрыл сегодня ночью.

Здесь же обсуждался и BOURNS TBU-CA025-200-WH. В серии есть TBU-CA025-500-WH, посмотрите параметры, типовое значение тока 750 мА, мах. 1000 мА. Есть другие устройсва.

Для своих целей пока остановился пока на этом. Решение буду применять по результатам испытаний после отпуска


А может компьютер? , а то вдруг чего не так?

По моему, правильное решение в данном случае - следить за температурой. Как только обнаружено превышение - отключать нагрузку устройства (но не питание) на заданное время. В качестве датчика температуры - терморезистор, или для оценки температуры - обычный кремниевый диод. Во многих случаях - вполне достаточно. Если в устройстве есть МК на борту, то проблем нет. Нужна только свободная нога, куда можно переключить аналоговый вход встроенного АЦП.
P.S. Но плавкий предохранитель все равно поставьте на всякий пожарный случай. Именно пожарный.

А Вы эту схему проверяли? Она не должна работать. Конденсаторов не хватает. Она загенерит на предельной частоте, и ключ окажется в активном режиме, от чего сам перегреется и сгорит )))
Я делал недавно защиту. Начал именно с такой схемы. Потом добавил конденсаторы. Да ещё и диоды для несимметричности процесса включения-отключения.
Но и этого оказалось мало: обратная связь перестаёт работать, когда имеется полное к.з. Т.е. защита работает при малых превышениях по току, но при полном к.з. пропадает гистерезис, на который вы рассчитываете: мол, подал напряжение на затвор полевика, тот открылся, возникла ОС, он ещё больше открылся. А при к.з. полевик открылся, но всё напряжение упало на токоизмерительном резисторе и сопротивлении канала полевика. А напряжения ОС не возникло... Из-за этого гистерезис отсутствует, поэтому при к.з. полевик плавненько выходит в активный режим, перегревается и выгорает )))

Какое выходное сопротивление вашей схемы? если оно относительно велико, тогда нет необходимости ставить ключ последовательно с выходом как предлагает SSerge. В случае КЗ можно обеспечить более низкоомный путь тока, параллельный выходу устройства как говорит haker_fox. Может получитсья интересная аналоговая схема без всяких там микропроцессоров...

Проверял. И моделировал и живьём испытывал.

А как объясните мои предположения о её неработоспособности?

Еще вот так можно попробовать (см. картинку)
При превышении расчетного значения тока, срабатывает триггер (собранный на Q3, Q5). При этом закрывается Q6 блокируя выход. Схема работает в ключевом режиме и на ключе не высаживается мощность в моменты ограничения тока.
После того как защита сработала C32 начинает разряжаться через резистор R43 (меняя R и C можно задать время в течении которого ключ будет выключен). Через некоторое время нижний вывод R42 начнет "подскакивать" вверх, что приведет с сбросу триггера и восстановлению ключа.
Таким образом после того как потребление тока нагрузкой превысит некоторой порог (настраивается) срабатывает защита триггерного типа и полностью обесточивается потребитель. По истечению некоторого времени (зависит от постоянной времени RC цепочки) система восстанавливается в первоначальное состояние.

Буратино, а Вы эту схему проверяли или просто "выдумали"? )))
По моим оценкам она не должна работать сразу по 2м причинам.

По каким именно?

А... значит не пробовали... Ну я Вам тоже могу навыдумывать кучу фантастических схем )))

Почему не пробовал?
А что там с 2мя замечаниями? О чем речь?

А разве пробовали? ) Или "пробовал. не работает"? )))
Первое - она не включится в начальный момент времени. На выходе ноль, логический элемент даст единицу, транзистор не откроется. Второе - даже если ему помочь запуститься, то при первом же превышении порога вся транзисторная часть схемы превратится в линейный стабилизатор тока, совмещённый с электронагревателем окружающего воздуха )))
Второе конечно не факт, всё будет зависеть от соотношения обратных связей и порогов.

Так факт или не факт?

Господа, off-top, а какой смысл поднимать тему трехгодовой давности и обсуждать ее?

Факт что не работает согласно т.з. , а именно:
1. не переходит в открытое состояние (т.е. не включается) - в принципе этого достаточно что-бы отправить схему на доработку
2. Не включается после выхода нагрузки из к.з. при условии что к.з. по длительности больше переходных процессов в схеме.

Замечания, в основном, касаются этапа старта схемы. Введена дифференцирующая цепочка ,которая призвана создать положительные уровни на 8м выводе CD4025 в момент подачи питания на схему.



Вне зависимости от длительности КЗ, выходит схема из режима отсечки тока одинаково: C32 разряжаясь создает пологий фронт на входе лог. элемента. С таким входным сигналом логика плохо работает, на нам это как раз на руку, ведь "дребезжание" выхода откроет полевик и вновь зарядит конденсатор.

Буратино, Вы что - шутки шутите? Нельзя же так издеваться над логикой. Вы бы в симуляторе прогнали свою схему прежде, чем выкладываеть её многочисленные неработоспособные варианты на форум. И людей бы не отвлекали, и место сберегли.

Согласен. Сначала одну схему выложил, мол, нате, пользуйтесь наздоровье (но с подвохом: пусть по..хаются, когда не заработает), потом выплыла другая схема, с цепочками...
Буратино, не надо ничего непроверенного выкладывать без предупреждения, что это не проверенное, а из разряда фантастики.
При том же не признаётся, что нафантазировал )))

у LM1117 макс.ток как раз 800мА, есть защита и по перегреву.
еще есть ключики для питания USB с токовой защитой.
или "умные" ключи IPSxxx, BTSxxx, VNxxx тоже с токовой и тепловой защитой

Еще вот так можно попробовать ->

Если питать логику от параметрического преобраза, то можно VDD брать в широком диапазоне.

Это надо было делать до того, как выкладывать схему , пока не зачет.

Есть еще парочка вариантов, но и предыдущие схемы вполне ничего как по мне. Замечания по ним были не конструктивными, а по большей части и предвзятыми.

Да вообще ничего так. Красивые. Да и замечания пустяковые, ну подумаешь не заработает. Вам показали, что она не заработает по куче причин, а Вы начали выкручиваться, придумывая в уме ещё кучу "патчей" ))) Несерьёзный подход. Да и не взрослый. Специалист ошибки признаёт и благодарит, что ему на них указали.
А Вы фактически у нас время отнимаете на анализ ваших фантастических схем, а толку от этого ноль. Новичкам они не пригодятся для применения "как есть", т.к. не работают. Нам толку ноль, т.к. Вы утверждаете, что она работает, и мы пытаемся понять, как же это она может работать, вопреки всем нашим представлениям о радиоэлектронике ))
Предлагаю Вам больше не фантазировать. А Вы, tyro, "не зачётом" не провоцируйте его больше на очередной виток непроверенных фантазий. А то так и будем друг у друга время отнимать впустую. Я лично за этой темой слежу, чтобы повысить свой опыт, как делают другие. А не для того, чтобы перепроверять все неработающие варианты.

А где учиться, если не на форуме? Тут вроде получилось как домашнее задание: взялся - надо сделать. Может появиться интересное решение (ввиду не обремененности схемотехникой, а следовательно и не зашоренности в решениях, но уровень знаний надо отрывать от плинтуса, это да )?

Дык пока и перепроверять нечего: ляпы очевидны, схемка не большая. В пределе можете не читать посты товарищей, идущих не праведным путем в конкретном топике.

Решил отказаться от ИЛИ в пользу И. Во-первых более широко распространены, а во вторых под рукой для натурных испытаний не оказалось.
Вот схема с изменениями касающимися в основном режима работы логики. В схему введен триггер шмитта, параметрический стабилизатор.
Схема более полно отвечает заданию, чем схемы других авторов, так как отсекает ток полностью при КЗ и перегрузах, а также выполняет функцию повторного запуска после отработки защиты. Параметры схемы нужно уточнять для конкретного прим., но благодаря стабилизатору, напряжение питания схемы можно выбирать в широком диапазоне, естественно учитывая ограничения в работе полевого транзистора и параметров стабилизатора.

Лучше, можно сказать удовлетворительно .
На мой взгляд, есть несколько лишних деталей.
Не решена задача первого поста - ограничить ток, т.е. в некотором диапазоне нагрузок нет перехода в режим стабилизации тока. (Но Вы эту задачу, как понимаю не ставили, а она интересна и частенько востребована).
На всякий случай, надо указать, что МС содержит ограничивающие по входу диоды (в предыдущей схеме было понятно из серии).
Что бы схема смотрелась профессионально, выполнить схему запуска на ОУ -это даст возможность регулировать порог срабатывания триггера шмидта отдельно от величины гистерезиса и не быть привязанным к величине питания этого узла.
P.S. Номиналы не проверял, смотрел только схемотехнику.
P.P.S. Вдогонку: желательно (или надо ) чуть-чуть допилить схемотехнику: - гарантированно убрать "иголки" тока при кз. (С32 дает приблизительное время задержки отключения связки Q2Q3 из-за разброса параметров транзисторов. А ставить большой плохо: сами знаете почему). Виноват, в этой реализации не надо - их придется оставить: иначе не запустится .

Вот такой вариант можно попробовать ->

---
Картинки цветные, для того чтоб интереснее было смотреть на содержимое.

Это если интерес к оформлению витрин, рекламных проспектов и т.п., а для инженерии лучше в черно-белом варианте.
Ваша схемотехника страдает следующими недостатками:
- нет гарантированного запуска схемы и соответственно возврата из к.з. (станет очевидным, как только прицепите нагрузку с приличной фильтрующей емкостью.)
- порог срабатывания по току "плавает"

Ваш подход к конструированию схемы "отдает" кустарщиной - пытаетесь модифицировать узлы, авось получится, вместо того, что бы взглянуть на проблему в целом, правильно поставить задачу. А когда она поставлена решить ее не представит трудностей .
Попробуйте ее (задачу) сформулировать словами без всяких схем.

Я извиняюсь перед всеми, не прочитал сразу, где эта тема находится. "В помощь начинающему". Тогда согласен, надо учиться тут. Единственное, что тут под видом авторитетных проверенных решений предлагают сыряк. Я был против этого. Если честно признаться, что схему выдумал, не проверял, покритикуйте - тогда бы и отношение к тебе было другое.

Согласен, я лично для себя принял на заметку такое включение триггера, когда один транзистор с ОЭ, а второй с ОК. Когда я решал подобную задачу, у меня была зашоренность, что ставить надо только классику: инвертирующий усилитель по ОЭ, и всё тут.


Новичку - неочевидны. Особенно, как я сказал, под видом авторитетных проверенных решений предлагают сыряк.

Не могу ) Они все подряд идут. Сначала нужно прочитать все, чтобы понять, какие идут не праведным путём.

Факт, что при определённых порогах может и не заработать. Как это произойдёт: положительная обратная связь (по этой схеме) с транзистора Q5 будет стремиться открыть ещё больше Q3. Но в то же время будет закрываться Q6. Возникнет отрицательная обратная связь. Если пороги линейности (сам выдумал термин) для каждой обратной связи близки, и коэффициенты обратной связи близки, то произойдёт взаимная компенсация обратных связей, а схема перейдёт в устойчивое положение. Ключевой транзистор останется в линейном режиме, нагреется и сгорит.
Но, я думаю, пороги можно надёжно "растащить" в разные стороны и доказать, что ничего страшного не будет при каких-то конкретных номиналах элементов.

Это фактически схема замещения тиристора .

Krys, извинения не принимаются, внимательно нужно относиться к общению на форуме.
Что касается триггерной обвязки силового ключа, то это давно не новость, и является класикой "жанра" в схемах отсечки тока. Именно в связи с тем, что в ветке отсутсвовали решения аналогичного типа я отписался в теме. Согласитесь, не хорошо получается: отрывать мои знания от плинтуса и при этом лишь к концу 4й страницы осознавать элегантность и живость подобного решения!?
Схемы я подписывал словами: "можно попробовать", никаких категорических форм и утвердительной формы ,вы же всю дорогу бормотали себе под нос о своих опасениях и подозрениях. Я могу и ошибаться, но в отличии от вас я уверенно это делаю.
Считаю, что все схемы работоспособны. Самая удачная конечно последняя в которой защищены входы логики ,отсутствуют выбросы тока в режиме КЗ а выход защищен от отрицательных выбросов на индуктивных нагрузках.

tyro, мне не нравятся черно белые схемы ,этого уже достаточно чтоб я их делал такими как мне заблагорассудится. Ваше право на них не смотреть ,согласитесь - форменная свобода выбора.
В отличии от многих профи себя не считаю, и общаюсь на форуме практически исключительно в разделе для начинающих. Замечания по схеме в который раз не конструктивны.
---
Мне интересна схема и все что с ней связано. Если именно это интересо и вам, то давайте общаться.


ПО совету более конструктивных товарищей подумываю о том, чтоб заменить верхний резистор в цепи смещения затвора полевика на стабилитрон, однако при этом нужно будет подвязываться в его выборе к типу транзистора и напряжению питания. Еще рекомендуют совсем убрать резисторы токовой подкачки в выход, так как КЗ можно пофиксить и без них, и тогда можно будет отказаться от диода(мощного кстати) на выходе.

Однако Вы крутой.

Да и, мягко говоря, со слабой памятью:


Несомненно, так и поступим.

Конструктивные - это когда предложены готовые решения , но тогда у Вас не будет заслуженного повода гордиться решением задачи .

Удачи в общении с этими товарищами.
P.S. Классика жанра защиты от отрицательных выбросов на индуктивных нагрузках Вам не известна, а Ваших схемах такая защита присутствует с большой натяжкой .

А так? ))

В своё оправдание могу сказать, что я это подметил сразу, отписался только в конце, признавая это. Элегантность элегантностью, но чем мне эта схема не нравилась - она была хуже моей, которую я не так давно делал на работе ))) Поэтому я её и критиковал )) Выложить не могу, могут счесть за раскрытие коммерческой тайны со всеми вытекающими. Но словами описать могу )) Всё сделано на 3 биполярниках ну и плюс ключевой полевик. 2 биполярника с ОЭ образуют самый обычный триггер Шмидта. Один биполярник потребовался чисто как инвертор, чтобы в нужной фазе управлять затвором ключевого полевика. Стандартный резистор датчика тока на вход триггера Шмидта. Но тут я поставил кондёр и резисторы с диодами для асимметрии времени заряда и разряда. Схема сама восстанавливается при кз, а при токе, близком к пороговому, обеспечивает стабилизацию и ограничение тока потребления.

Мне кажется, Вы выкручиваетесь, чтобы по формальным признакам Вы были правы. Но человек - не машина, он же поймёт, что это лишь прикрытие. Я Ваше "Можно попробовать" видел именно в такой формулировке уже не в одной теме )) При том Вы уклонились от ответа, пробовали ли Вы эту схему на практике. Об этом, думаю, нужно прямо указывать, когда что-то предлагаешь.

Но ведь все названные доводы вполне справедливы. Я назвал 3 причины неработы схемы. 2 из них "железные" - схема не будет работать в принципе. Одна из них может привести к неправильной работе схемы при определённых условиях, что нельзя не учитывать.

"Уверенно" - это "Хорошая мина при плохой игре" )) Нужно ещё уверенно уметь утверждать, что схема не проверялась. Я в отличии от Вас умею признавать свои ошибки и извиняться )

Буратино, Вы так на меня разозлились, что даже tyro под раздачу попал ))) А ведь он прав. Излишняя самодеятельность в схеме только ухудшает её читаемость. "Как мне заблагорассудится" - это эгоизм. А если Вам захочется схему в виде красивеньких иконочек розовеньких сделать, с изображениями кошечек и собачке, чтобы девочкам нравилось? ))) Серьёзные люди будут смотреть такую схему?