[ValeriyM 0]

При срабатывании ограничителя тока (при КЗ в одном из устройств-потребителей) напруга на всей линии питания упадет до близкого к 0 значения на время пока не выгорит предохранитель. Как к этому отнесутся остальные устройства?

Я думаю плохо, но не смертельно. Смертельно, это когда они все отключатся!

 

@Ark, стал поутру мыслить над концепцией ограничителя тока. Пришел к следующим умозаключениям:

 

1. До порога ограничения - ключ.

2. Генератор тока, значит, просядет напряжение. Как говорит Alexashka , близко к 0.

3. Нужен временной механизм на отключение после сработки ключа, если за это время не произойдет отключение неисправного устройства посредством выгорания предохранителя.

 

Реализуемо, но сложно. Наверное в каждое устройство все ж лучше поставить защиту от КЗ. Схему добил, надо прикинуть малюсенькую платку и посадить вертикально на разрез шины.

zash1.zip

Изменено 14 сентября, 2011 пользователем ValeriyM

[Гость @Ark]

1. До порога ограничения - ключ.

2. Генератор тока, значит, просядет напряжение. Как говорит Alexashka , близко к 0.

3. Нужен временной механизм на отключение после сработки ключа, если за это время не произойдет отключение неисправного устройства посредством выгорания предохранителя.

Реализуемо, но сложно...

Вообще-то этот "механизм", по идее, должен быть реализован в самом источнике питания. Тогда он практически ничего не стоит...

Сделать же какой-то внешний "прибамбас" к уже имеющемуся БП, обойдя при этом его защиту - не знаю, на сколько это целесообразно...

Наверное в каждое устройство все ж лучше поставить защиту от КЗ.

Получается, что Вы в каждом устройстве вынуждены бороться с проблемой, которую вам создал источник питания, вместо того, чтобы устранить саму проблему - заменить или доработать БП. Впрочем, Вам решать, конечно...

Изменено 14 сентября, 2011 пользователем @Ark

[=AK= 18]

все 3 конденсатора были разрушены!!!

Всяко бывает. Очевидно, что ваш случай настолько кривой, что мне такого не встречалось: у источников просто не хватало мощности, чтобы взорвать тантал. Чтобы пробить - импульсного тока хватало, а чтобы взорвать - тут совсем иной ток нужен.

 

В этом, собственно, состоит одна из проблем с танталами, когда их много: трудно определить, какой надо менять, никаких видимых неисправностей, просто глухое кз по питанию.

 

[ValeriyM 0]

Всяко бывает. Очевидно, что ваш случай настолько кривой, что мне такого не встречалось: у источников просто не хватало мощности, чтобы взорвать тантал. Чтобы пробить - импульсного тока хватало, а чтобы взорвать - тут совсем иной ток нужен.

 

В этом, собственно, состоит одна из проблем с танталами, когда их много: трудно определить, какой надо менять, никаких видимых неисправностей, просто глухое кз по питанию.

:laughing:

 

у меня в лаборатории такого нет, все великолепно, с тем же БП. А криво на объектах

[=AK= 18]

:laughing:

А чего вы руками разводите-то? Вам с самого начала было внятно сказано: замените танталы на алюминий и спите спокойно.

[ValeriyM 0]

А чего вы руками разводите-то? Вам с самого начала было внятно сказано: замените танталы на алюминий и спите спокойно.

нет уже танталов давно, читайте форум. Только на объектах остались, но это уже не ко мне. Я свое выдал

 

=AK=, дырка в тантале - это пробой или взрыв?

Изменено 14 сентября, 2011 пользователем ValeriyM

[ValeriyM 0]

Ну чё, наверное тему надо закрывать. Нового ничего уже нет, а так все по кругу пошло.

 

Спасибо Всем, участвовавшим в обсуждении, в голове все сложилось.

В принципе и так все было ясно, ну а благодаря обсуждению более глубоко проник в сущность проблемы.

 

На счет блока питания буду думать выйдя из отпуска. Посмотрю его параметры, в принципе доработаю крейт, возможно разделю питание, благо БП на несколько каналов.

БП был задан заказчиком исходя из своих требований. Надо будет этот вопрос согласовать с ним.

 

Жалко, что так и не нашел smd ключа защиты по току. Может плохо искал?

[Alexashka 0]

Жалко, что так и не нашел smd ключа защиты по току. Может плохо искал?

В sot23 не встречал, а таких -навалом.

ИЛи MAX4995 -есть даже в SOT23-6.

Кстати попалась интересная статейка

[vpd 0]

Насколько я понимаю, в данном случае речь идет вовсе не о взрыве. Не могу припомнить, чтобы я когда-нибудь видел взорванный тантал. Взорванных алюминиевых - сколько угодно, закороченных наглухо танталов без малейших признаков повреждения - тоже много.

...

Не к разрушению, а к пробою и переходу в закороченное состояние.

 

Как Вы понимаете, если конденсатор по питанию переходит в закороченное состояние, то при отсутствии защиты в БП до взрыва ему недалеко. Еще они красиво взрываются, когда полярность путаешь.

 

Насколько я себе представляю, повышение рабочего напряжения сверх предела в любом приборе дает разрушение одним из двух способов:

1. Если прибор ток проводит, то увеличение напряжения ведет к увеличению тока и перегреву - тепловое разрушение.

2. Если прибор ток не проводит, то увеличение напряжения ведет к лавинному пробою диэлектрика, переносу проводящего материала в область изоляции и затем процесс становится похож на п.1.

 

Поэтому принципиально танталовый конденсатор от алюминиевого вряд ли отличается. Другое дело, каковы соотношения основных параметров.

 

 

Регулятор напряжения имеет ограничение макс. выходного тока. В силу этого, тантал на выходе регулятора не может быть заряжаем током, который бы превысил макс. ток регулятора, поэтому тантал ставить безопасно. Импульсные токи разряда протекают в основном через керамические конденсаторы, внутреннее сопротивление которых меньше, чем у тантала, и стоят они ближе к потребителю тока.

 

Так вот это и противоречит описанию процесса применения танталовых конденсаторов в Wiki.

1. Там написано, что импульсные токи (любые! - и заряда и разряда) ведут к перегреву конденсатора через ESR.

2. Большинство регуляторов имеют ограничение по току, но это верно для среднего тока, текущего через регулятор. Импульсные токи текут через конденсаторы по питанию, защитный ток КЗ регулятора раза в 2-3 выше предельного, и сработает он уже в условиях, когда должна работать тепловая защита. По-видимому, защита по току и сделана только для того, чтобы тепловая защита успевала сработать.

3. Керамические конденсаторы берут на себя импульсные токи сверхвысокой частоты, но все токи на себя они забрать не могут. Иначе совсем танталы (электролиты) были бы не нужны! Значительные и относительно медленные импульсные токи (100-1000 КГц) приходятся как раз на них.

 

Все равно непонятен механизм разрушения тантала большим током однократно. У конденсатора есть внутреннее сопротивление, которое ток ограничивает, есть еще индуктивность проводов платы, БП. Вероятно, на самом деле это не ток разрушает, а банальный пробой по перенапряжению. То есть, запас по напряжению нужен больше и все. Но есть танталы, которые имеют ESR чуть ли не ниже, чем керамика сопоставимой емкости. Правда их "доставаемость" и цена не являются их сильной стороной :)

Изменено 16 сентября, 2011 пользователем Hoodwin

[=AK= 18]

Насколько я себе представляю, повышение рабочего напряжения сверх предела в любом приборе дает разрушение одним из двух способов:

...

Поэтому принципиально танталовый конденсатор от алюминиевого вряд ли отличается. Другое дело, каковы соотношения основных параметров.

Превышение рабочего напряжения - это, вообще говоря, не единственная проблема, а в контексте данного обсуждения она вообще не имеет никакого смысла. Насколько я понял описание ТС, конденсаторы стоят на выходе регулируемого БП, поэтому превышение напряжения они вообще не видят.

 

Соответственно, конденсаторы пробиваются от перегрузки по току. И в этом состоит принципиальная разница между танталовыми и алюминиевыми конденсаторами. Алюминиевые электролиты никогда не смогут быть пробиты одиночным импульсом тока. А танталовые, очевидно, могут, после чего они переходят в режим кз. И после этого, если хватает мощности источника, перегреваются и взрываются.

 

Соответственно, чтобы как-то решать эту проблему, созданы танталовые конденсаторы со встроенными предохранителями. А для алюминиевых я такого не встречал, очевидно, по той причине, что этой проблемы для них просто не существует.

[vpd 0]

А почему Вы так в этом уверены? То что блок питания регулируемый, само по себе, вообще ничего не означает в отношении его поведения в нештатной ситуации. Выше я приводил ссылку на описание источников от TRACO, где указывается максимальная емкостная нагрузка, превышение которой нарушает обратную связь, и они могу порождать звон по питанию при переходных процессах, вызванных резким изменением входного напряжения или потребления в нагрузке. А звон в цепях питания - это как раз и есть глобальный периодический over voltage.

 

Мне вот довольно трудно представить, чтобы у него вообще в слаботочной схеме, питаемой линейным регулятором, была перегрузка по току. Там ведь у автора даже импульсного преобразователя не было.

Больше того, нигде нет утверждения, что конденсатор может быть пробит простым однократным зарядом!

 

Вот цитата из приведенного Вами же документа, из введения:

1.

Solid tantalum capacitors are well known for their high levels of reliability and stability. They have become the preferred capacitor to use where high reliability and long service life are paramount. They are used in many critical, long life reliability applications such as aerospace hardware.

 

Стали бы они такое писать, если бы танталы были настолько плохи, как Вы тут описываете.

 

2.

The reason for interest in a fused device is that overstressing solid tantalum capacitors can lead to premature failures.

...

Typical over-stress conditions can be reverse voltage, excessive voltage, and thermal over load, electrical stress due to high ripple currents or inductive transients. Other conditions that can lead to a typical failure can include circuit faults or high energy availability coupled with low series circuit impedance. These conditions can all potentially cause the capacitor to fail. Other circuits where fused capacitors may be considered are where capacitors are charged or discharged through low impedances or where large numbers of capacitors are in parallel.

 

Явно написали, что конденсаторы не могут вот так вот вдруг отказать, а отказывают по причине перегрузки, к коим в числе первых отнесены именно неправильная полярность, превышение напряжения и перегрев. Все те же проблемы есть и у алюминиевых конденсаторов. Превышение напряжения сверх нормы точно так же приведет к их пробою и КЗ. Подавляющее большинство старых материнских плат с обычными электролитами отказывало именно из-за проблем с электролитами.

Изменено 16 сентября, 2011 пользователем Hoodwin

[ValeriyM 0]

Извиняюсь, был занят, хоронили товарища погибшего в ДТП.

 

Нашел в почте, что за БП закупаем - PR816-12D. Что-то стало не по себе.

 

Блок, при полной загрузке с крейта, работает с перегрузом. Видимо от сюда и проблемы. После отпуска буду разбираться.

 

Как же тяжело бывает со службой снабжения. Изнначально был блок питания другой, не помню названия, по току было точно 1А и 1,5А перегруз. Тех блоков у поставщика не стало, он и предложил нашей службе замену - "равнозначную". Они и покупают. А я только сейчас узнал. Когда посмотрел. БП при поставке, к сожалению, не вскрывается. Буду ломать.

[ValeriyM 0]

В sot23 не встречал, а таких -навалом.

ИЛи MAX4995 -есть даже в SOT23-6.

Кстати попалась интересная статейка

Alexashka,

Посмотрел предлженные Вами микросхемки, поподались они мне раньше, все хорошо, кроме одного - рабочий диапозон - до 6В :(

 

Нашел вот это. В самый раз

Изменено 16 сентября, 2011 пользователем ValeriyM

[vpd 0]

А ток там только до 200-260 мА, это ничего? Оно при старте не вырубится само? Что-то там осциллограмма изображена, из которой следует, что схема отключения за 20 нс срабатывает, а начальный заряд конденсаторов обычно длится миллисекунды.

 

А вообще я поддерживаю идею о том, что и с БП неплохо бы разобраться, а то так можно потом всю жизнь дырки затыкать...

Изменено 16 сентября, 2011 пользователем Hoodwin

[=AK= 18]

Стали бы они такое писать, если бы танталы были настолько плохи, как Вы тут описываете.

Ни в чем противоречия нет. Если тантал работает в комфортных условиях, то он, несомненно, более надежен, чем алюминий, служит дольше и не высыхает, вот именно об этом они и пишут. А вот перегрузки он выдерживает хуже и идет в глухую закоротку при импульсных перегрузках по току (surges), которые алюминию вообще пофигу.