Перейти к содержанию

Ограничение тока в быстром "твердотельном реле"

Добрый день форумчане! Делаю лабораторный прибор, состоящий из 24-рех токовых каналов, модулируемых частотой (0...500Гц) с изменяемой скважностью. Нагрузка каждого канала будет мощная светодиодная матрица около 60Ватт, ток до 5А при 12В. В общем, если по простому 24 твердотельных релюшки. Каждому каналу соответственно по два гнезда "банан". Чтоб не парится с полярностью решил сделать каналы биполярными. Плюс к этому каналы запитывают разными источниками, как придется. Так что пришлось каналы гальванически отвязывать через DC-DC преобразователь. В качестве ключей выбрал два nmos полевика с малым RdsOn (типа IPD60N10S4) и управляет ими драйвер ADP3630. Хоть и частота не большая, скважность может быть пол процента от частоты. И тут уже нужны хорошие фронты. Прибор не серийный, (для внутренних лабораторных нужд ) так что применение драйверка более иль менее обоснованно. Набросок схемы вот:

 

post-7223-1531162306_thumb.png

 

Теперь о проблеме. Так как руки кривые, бп мощьные, а полевики очень хорошо открываются, то кз не исключено. В целях защиты проводов нужно ограничить ток через канал скажем при превышении 6А. Ограничивать постоянно не имеет смысла и нет возможности. Оптимально хотелось по превышении тока на секунду закрывать канал. Потом опять открывать и так до тех пор, пока пользователь не уберет кз.

 

Сначала сделал на шунте из печатной дорожки и усилителе шунта типа ina181 со сдвигом ноги "реф" + компаратор, который тянет "shutdown" ногу драйвера. Потом посмотрел на "common mode" и понял что так не пойдет. Так как у меня масса посередине полевиков, то у меня "common mode" улетает в негатив. Поэтому идею с шунтом отбросил и решил использовать RdsOn самого канала. Так как полевики соединяются истоками на массе, то на RdsOn одного из них будет положительное напряжение, которое сдвигается диодом и подается на инв. вход компаратора. На неинв. вход подается тоже сдвинутое другим диодом напряжение + еще немного. Диоды в одном корпусе и Vf плавает одинаково. Все бы ничего, но при открытом канале имеется а) ложное срабатывание б) на очень много наводок от длинных проводов. В попытке это побороть в момент закрытия канала (драйвер тянет затвор на землю) я попытался блокировать дерганье ногой "shutdown". Вышло как-то не очень.

 

Теперь хочу вместо RdsOn полевика использовать шунт или сопротивление предохранителя и тем же макаром сдвигать и на компаратор. Но чувствую что там тоже облажаюсь.

Помогите советом. Как красиво реализовать такую защиту от кз на канале. Точность не нужна. Проблема в биполярности и если нагрузка индуктивная, то может сгореть вход. (напряжение может подскочить до +60-80 вольт)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Нагрузка ... светодиодная ... если нагрузка индуктивная

Устраните неразрешимые противоречия.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Устраните неразрешимые противоречия.

:)))) в голове противоречия. Конечно, там индуктивной нагрузки нет, но паранойя ее выдумывает, а вдруг пользователь подключит динамик сдуру. :biggrin:

 

Если серьезно, то хотелось бы, чтоб схема не сгорела от небольшой индуктивности в цепи, которая может быть на 5-10 метрах свернутого в баранку провода. Разряжаться она будет на TVS диод. Я бы выбрал со срезом около 60В, потому что транзисторы на 80.

Изменено пользователем Rockstein

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Нагрузка ... при 12В
транзисторы на 80

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

12В это постоянное напряжение выставленное на блоке питания. Так что там до 36В возможно.

80В это макс. допустимое напряжение между стоком и истоком выбранных мною транзисторов. Можно, конечно, и 60В, но экономия не большая получается.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вы уже пробовали потреблять 500 Гц 5 А от типового лабораторного БП? Или это какие-то специальные БП?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Вы уже пробовали потреблять 500 Гц 5 А от типового лабораторного БП? Или это какие-то специальные БП?

Еще нет, но думаю будет еще та какафония. Напряжение будет прогибаться и стабилизатор в бп просто не справится, потому что медленный.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если БП не выдаст 5-6 А, то и защиту ключей делать не нужно: функция защиты ляжет на БП.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Если БП не выдаст 5-6 А, то и защиту ключей делать не нужно: функция защиты ляжет на БП.

К сожалению я не могу повлиять на выбор бп. Один БП на много каналов, соответсвенно ток 20-30А

Я ключи не защищяю. Они если проводят, то и 50А без проблем. Провода защищаю и контакты.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Тогда к чему эта тема? Незащищённые ключи будут гореть, как свечки, а свой участок работ Вы выполнили — провода защищены плавким предохранителем.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
:)))) в голове противоречия. Конечно, там индуктивной нагрузки нет, но паранойя ее выдумывает, а вдруг пользователь подключит динамик сдуру. :biggrin:

Так особо продвинутый пользователь и пиропатрон вместо лампы подключить сможет.

Тема выглядит как куча на свалке. Разгребите и разложите полезное в одну сторону, надуманное - в другую.

По крупному - нужно делать источник с токовым выходом. Вам это сделать будет трудновато, возьмите готовый светодиодный драйвер. Примените разъемы, исключающие ошибку полярности при стыковке.

Примените, наконец, провода нужного сечения. Так, чтобы при максимальном токе нагрузки душа за провода не тревожилась.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти