[bsp 0]

Есть устройство с преобразователем AC-DC, резервной батареей, выдающее напряжение порядка 20В - 27В. Это напряжение раздается на несколько выходов, от двух до семи. Каждый выход рассчитан на нагрузку порядка 2А. Надо защитить каждый выход индивидуально от короткого замыкания или перегрузки по току. Простейшая защита позисторами уже не устраивает, не нравится большой импульс тока при срабатывании позистора. И после снятия перегрузки, если номинальная нагрузка присутствует, позистор не приходит в исходное состояние. Приходится нагрузку отключать ненадолго, что бы восстановить работу выхода. Что хочется:

Ограничение тока КЗ не более 1,5 - 2 от номинального тока нагрузки.

Восстановление работы после снятия перегрузки при наличии номинальной нагрузки.

Падение напряжения на защитном устройстве при нормальной работе - доли вольта.

Пытался поискать по интернету современные решения и элементную базу для этого, даже датчики Холла вроде уже по цене не так пугают. Но никак не отстроится от груды простейших схем, автомобильных применений, которые по своим свойствам никак не подходят.

Просьба посоветовать, где что посмотреть, почитать, что есть нового по элементной базе. Просто несколько лет ничего не разрабатывал в этой области, хочется повысить квалификацию. Может, кто-то делал что-то похожее, советы и рекомендации очень пригодятся.

[wave48 0]

Делать управление питанием на микросхемах типа LTC2977

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/2977fc.pdf

[_4afc_ 24]

TPS1663x

[bsp 0]

On 5/31/2019 at 3:15 PM, _4afc_ said:

TPS1663x

Интересная микросхема. Даже TPS2663x пожалуй, полезнее была бы. Но вот покупаемость не очень. На Farnell, Digi-Key, TME нет, только на Mouser по несколько сотен. Разве что попробовать на TI напрямик покупать.

[bsp 0]

On 5/31/2019 at 11:05 AM, wave48 said:

Делать управление питанием на микросхемах типа LTC2977

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/2977fc.pdf

Пожалуй, это решение слишком "солидное" для наших устройств. Большинство выводов и функций задействовано не будет, а денег оно стоит. Но купить его проще, чем TPS1663x.

[arhiv6 14]

Посмотрите недорогие "hot swap controllers", например LM5060/LM5069/ADM1270. Функции защиты по напряжению можно не использовать, если не требуются.

[Plain 168]

41 минуту назад, bsp сказал:

покупаемость не очень

https://www.digikey.com/products/en/integrated-circuits-ics/pmic-current-regulation-management/734?k=&pkeyword=&sv=0&pv127=7934&pv127=7936&sf=0&FV=1c0011%2C1c0002%2C1c00fa%2C1c0003%2C1c0006%2C1b801e7%2C1f140000%2Cffe002de%2C204000f%2C2040011%2C2040922%2C20400eb%2C2040a4d%2C2040131%2C2040007%2C2040008%2C2040060&quantity=&ColumnSort=0&page=1&pageSize=25

 

А ещё, можно на приземлённых деталях собрать — размеры будут больше, но зато гибче и дешевле.

[wim 6]

1 час назад, bsp сказал:

Интересная микросхема. 

Рассеять 50 Вт на таком корпусе невозможно. Значит защита будет срабатывать по перегреву. Так не проще ли сразу сделать защиту отключаемую по току с периодическим включением.

[wave48 0]

5 hours ago, bsp said:

Пожалуй, это решение слишком "солидное" для наших устройств. Большинство выводов и функций задействовано не будет, а денег оно стоит. Но купить его проще, чем TPS1663x.

https://www.st.com/en/power-management/e-fuses.html#products  Выбирайте любые. Для STEF01FTR, например, я проблем с закупкой не вижу.

[bsp 0]

Спасибо за интересные подсказки. Пока решил подробнее поизучать STEF01FTR, на первый взгляд может подойти. 

Ну и мысль собрать на "приземленных" (имелось в виду на "рассыпухе"?) отложилась, хотя пока сильно углублятся в это дело неохота.

По поводу рассеивания 50 Вт на корпусе. TPS2663x имеют защиту с периодическим включением, так что до перегрева дело не должно дойти. 

 

[wim 6]

58 минут назад, bsp сказал:

TPS2663x имеют защиту с периодическим включением, так что до перегрева дело не должно дойти. 

Вы даташит внимательно прочитали? Это защита от перегрева при заряде конденсатора большой емкости. Т.е. защита, которая работает кратковременно, пока конденсатор не зарядится. Это значит Вы собираетесь микросхему "периодически" греть до 145 град.

Если хотите именно ограничить ток, а не отключать нагрузку, то 50 Вт - в тепло. И тут никакая хитрая микросхема не поможет.

[Plain 168]

41 минуту назад, wim сказал:

никакая хитрая микросхема не поможет

Импульсный стабилизатор тока, и ничего выдающегося здесь не требуется, можно даже на транзисторах собрать, наверное.

 

Задачу было бы гораздо проще решить, если бы на неё с самого начала было всё ТЗ.

[bsp 0]

Я не собираюсь ограничивать ток, а как раз при превышении заданного тока отключать нагрузку. Ну, или при перегрузке еще можно резко уменьшить выходное напряжение и с его помощью контролировать ситуацию. Правда, второй вариант при нагрузке в виде импульсных стабилизаторов, начинающих работать при некотором довольно большом напряжении, не очень хорош.

Импульсный стабилизатор тока действительно был-бы кстати, но в нашем случае возможен переход на питание от буферного аккумулятора, тогда вместо напряженияе источника 27 В при разряде аккумулятора может быть вплоть до 20 В. Простой понижающий стабилизатор в этом случае надо настраивать на слишком малое напряжение. Разве что ставить сначала общий преобразователь, который обеспечит вольт эдак 30 с лишним, а после него индивидуальные на канал импульсные стабилизаторы на 27 В. Лучше всего, наверное, иметь специальный узел, который этот аккумулятор заряжает когда и как надо и от него, когда надо выдает напряжение, преобразуя его в 27В. Преобразователь в нем будет посложней, но тогда можно и аккумулятор пограмотней заряжать и 27В на выходе иметь.

ТЗ как такового нет, есть ситуация, которую надо разрулить. Значит, ТЗ надо составит мне самому. Получается вот что:

Питание от сети переменного напряжения 127В / 220В.

Выходное напряжение 27В, ток нагрузки максимальный 1,5А - 2А. Количество выходов от 2 до 7, гальваническая развязка между ними не нужна.

Наличие буферного свинцового (так надо!) аккумулятора. Обычно устанавливается два аккумулятора 12В 18Ач. При работе от аккумулятора очень желательно выходное напряжение иметь те же 27В.

Защита выходов от КЗ или перегрузки 1,5 Imax. При перегрузке или КЗ на одном из выходов остальные выходы должны работать.

Нагрузка обычно удаленная, территориально распределена и часто строится вопреки всяким разумным соображениям.

Сходу пока вот все по ТЗ.

[Plain 168]

В таком случае проще и дешевле один 12-вольтовый аккумулятор и совмещённый с его зарядным БП, после чего по импульсному инвертирующему преобразователю на каждый выход.

[wim 6]

3 часа назад, Plain сказал:

по импульсному инвертирующему преобразователю на каждый выход

Это похоже на периметральную сигнализацию или на систему видеонаблюдения. Есть подозрение, что нужен общий минусовой провод. Тогда подошел бы SEPIC.