Thread Rating:
  • 0 Vote(s) - 0 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Jednostavan i dovoljno brzi OVP
#1
Razmišljam da dodam OVP na izlaz post-regulatora koji bi bio rezerva za CV i CC kontrole koje ispravljač već ima. Naposljetku može se dogoditi da recimo kihne pass/serijska komponenta (kod mene MOSFET) koji ako kratkospoji, na izlazu bi imao maks. napon koji može dati pre-regulator. Mislio sam iskoristiti neki brzi komparator kao što je TL3116 (jeftinija verzija LT1116) koji bi direktno ganjao MOSFET kao "crowbar" umjesto tiristora koji se uobičajeno koristi za ovakve svrhe. Moguća mana tiristora je previsoki "on-state voltage drop" pa nije efikasan za niske izlazne napone (ispod 2 V).
Za OVP se standardno koristi zasebni kontrolni napon, što bi značilo i ekstra DAC kanal, pa da bi to izbjegao mislio sam da OVP radi sa relativnim postavljanjem praga, npr. 5% preko postavljenog (USET). Tada bi imali nešto ovako:

[Image: 2qGZqru.png]

USET postavlja DAC (za CV kontrolnu petlju), UMON je izmjereni napon na izlazu. Djelitelj R1/R2 definira odnos dozvoljenog prekoračenja (oko 5%). C3 bi trebao nešto usporiti reakciju ovog inače vrlo brzog komparatora (10 ns). Naravno ukupno vrijeme reakcije bi bilo puno dulje, posebice ako se ne koristi drajver za MOSFET.
Komparator ima i LATCH funkciju koju bih isto koristio (ako se želi imati "crowbar" koji je inherentan tiristoru), doduše ne znam još kako bi je resetirao. FAULT bi alarmirao MCU. U prilogu je i simulacija sa LT1116 sa nekoliko kratkih pulseva gdje se vidi da LATCH lovi na prvu. Ima li vam ovo smisla?


Attached Files
.zip   OVP fast comparator.zip (Size: 1,35 KB / Downloads: 1)
Reply
#2
Latch mogao bi resetirati preko MCUja svakako na komandu preko Touch displaya.
Umesto D1 staviti recimo 1K otpornik,struja potrebna za HighLevel LatchEnable je svega do 40-50uA,
a pin5 TL3116 LatchEnable (aktivira ga napon 2V+) mogao bi resetirati preko signalnog mosfeta (2N7000)
prema GND, mosfet upravljan iz MCUja.
MCU bi brojio uzastupne Fault-ove u nekom odredjenom vremenu pokušaja resetiranja (na komandu)
i kasnije blokirao uopšte mogučnost Reseta,
pošto je najverovatnije došlo do neke havarije PostRegulatora.
LP
Dragan
Reply
#3
Prasimix,

Mosfet (sa šeme) nema TTL gejt tako da ovaj komparator ne može to direktno pobuđivati. Odnosno može ali vrlo "mlako" gde crowbar neće biti crowbar već loš bleeder.

Sam komparator je ekstra brz (10nS) ali to za tu ulogu nema nikakve svrhe (čak i kad bi imao 10V za gejt) kad ovaj priloženi mosfet sa ispucanih čitavih 1.5A u gejt ne može otvoriti do kraja bar za 120nS, a i brzina porasta napona defektnog ispravljača nije ni blizu tako brza.
E sad, komparator nudi svega oko 20mA za gejt, pa čak i da je mosfet sa TTL gejtom, otvaranje će potrajati čitavu večnost, sporije nego kod lošeg tiristora, posebno kad je Uout=max. jer je tada total Qg najveći (veći od onog u DS, koji je dat za 38V_d_s)...
---------------------------------

Cilj crowbar sklopa je da šutne sve na dole i pri tom izdrži strahovit dI/dt, užasno veliku udarnu struju jer direktno prazni izlazni elko i još možda po koji elko zakačen spolja na izlaz.
Pri tom je crowbar sklop dužan da bude tek brži od najveće strmine kojom ispravljač u defektnom stanju može da puni izlazni elko ka ekstremnom premašaju (tj. za onih 5% koje želiš). Brzina porasta na izlazu, u defektnom stanju, zavisi od veličine izlaznog elko i veličine struje koju može da obezbedi sklop ispred, sa na primer oštećenom NFB ili probijenim postregulatorom i slično i da se lako izračunati.
Ta brzina nije preterano velika, posebno ako je veći izlazni elko a SMPS nema nekoliko KW, pa se ne mora ići na ekstremno brz komparator već na onaj koji može obezbediti 10V za gejt mosfeta, na primer obični LM311 koji hladno radi do 50V i ima predovoljnih 250nS.
Pull-up od 1k na izlazu LM311 ili polovine LM393 ili nekog sličnog i taj izlaz na bazu NPN Zetex (sada Diodes) tranzistora sa kapacitetom od bar 2A ili više. Za držanje gejta na dole ili gašenje(resetovanje) crowbar, na gejtu mosfeta ne treba komplementarni PNP jer tu nema nikakve potrebe za brzim oporavkom. Dovoljan je pull-down u emiteru nekog ZTX851 ili slično, veličine možda 1K.
Naravno, komparator napojiti sa 10-12V jer mosfet koji si odabrao ima mogućnost od pulsnih 310A, što ti diktira minimalni otpor u seriji sa drejnom od 50V/300A=0.1666R
U principu je dobro birati običan mosfet jer onda možeš staviti samo jedan snažan i brz NP BJT umesto pravog drajvera, jer je sve to teže sa TTL gejtom gde već prag baze BJT okupira oko volt od drajva, pa maksimalni swing komparatora i ubrzo ne preostane mnogo za sam gejt, a jedan volt manje-više kod gejta na 10V ne znači mnogo ...


Možda bi tu trebalo birati mosfet poput IRF1405 sa 680A udarne struje, bez obzira na mnogo veći Qg jer rekosmo da ne žurimo baš toliko, ili neki sličan sa naglašenom udarnom strujom drejna. Onda bi mogao da staviš ka drejnu jumper od 80 miliohm i da se obezbediš od delovanja crowbar u samo jednoj epizodi.
Mosfeti su jako uznapredovali u poslednjoj deceniji i treba malo potražiti one sa moćnom udarnom strujom drejna.

Crowbar u većini slučajeva spašava mnogo skuplji uređaj iza, pa je od ključnog značaja da odradi svoje i pri tom pouzdano preživi čak i do pregorevanja ispravljača ispred...

Pozdrav
Reply
#4
Zaboravih za latch.

Jednostavno se kroz otpornik i diodu vrati pozitivna povratna veza, sa gejta mosfeta na + input komparatora i to će ostati zakucano do nekog hardverskog reseta upravo tog pina (nekim malenim NPN bjt).
Reply
#5
Ovde ima par korisnih saveta:
https://cdn.testequity.com/documents/pdf...ection.pdf
Reply
#6
(06-03-2018, 10:19 PM)Macola Wrote: Prasimix,

Mosfet (sa šeme) nema TTL gejt tako da ovaj komparator ne može to direktno pobuđivati. Odnosno može ali vrlo "mlako" gde crowbar neće biti crowbar već loš bleeder.

Sam komparator je ekstra brz (10nS) ali to za tu ulogu nema nikakve svrhe (čak i kad bi imao 10V za gejt) kad ovaj priloženi mosfet sa ispucanih čitavih 1.5A u gejt ne može otvoriti do kraja bar za 120nS, a i brzina porasta napona defektnog ispravljača nije ni blizu tako brza.
E sad, komparator nudi svega oko 20mA za gejt, pa čak i da je mosfet sa TTL gejtom, otvaranje će potrajati čitavu večnost, sporije nego kod lošeg tiristora, posebno kad je Uout=max. jer je tada total Qg najveći (veći od onog u DS, koji je dat za 38V_d_s)...
---------------------------------

Cilj crowbar sklopa je da šutne sve na dole i pri tom izdrži strahovit dI/dt, užasno veliku udarnu struju jer direktno prazni izlazni elko i još možda po koji elko zakačen spolja na izlaz.
Pri tom je crowbar sklop dužan da bude tek brži od najveće strmine kojom ispravljač u defektnom stanju može da puni izlazni elko ka ekstremnom premašaju (tj. za onih 5% koje želiš). Brzina porasta na izlazu, u defektnom stanju, zavisi od veličine izlaznog elko i veličine struje koju može da obezbedi sklop ispred, sa na primer oštećenom NFB ili probijenim postregulatorom i slično i da se lako izračunati.
Ta brzina nije preterano velika, posebno ako je veći izlazni elko a SMPS nema nekoliko KW, pa se ne mora ići na ekstremno brz komparator već na onaj koji može obezbediti 10V za gejt mosfeta, na primer obični LM311 koji hladno radi do 50V i ima predovoljnih 250nS.
Pull-up od 1k na izlazu LM311 ili polovine LM393 ili nekog sličnog i taj izlaz na bazu NPN Zetex (sada Diodes) tranzistora  sa kapacitetom od bar 2A ili više. Za držanje gejta na dole ili gašenje(resetovanje) crowbar, na gejtu mosfeta ne treba komplementarni PNP jer tu nema nikakve potrebe za brzim oporavkom. Dovoljan je pull-down u emiteru nekog ZTX851 ili slično, veličine možda 1K.
Naravno, komparator napojiti sa 10-12V jer mosfet koji si odabrao ima mogućnost od pulsnih 310A, što ti diktira minimalni otpor u seriji sa drejnom od 50V/300A=0.1666R
U principu je dobro birati običan mosfet jer onda možeš staviti samo jedan snažan i brz NP BJT umesto pravog drajvera, jer je sve to teže sa TTL gejtom gde već prag baze BJT okupira oko volt od drajva, pa maksimalni swing komparatora i ubrzo ne preostane mnogo za sam gejt, a jedan volt manje-više kod gejta na 10V ne znači mnogo ...


Možda bi tu trebalo birati mosfet poput IRF1405 sa 680A udarne struje, bez obzira na mnogo veći Qg jer rekosmo da ne žurimo baš toliko, ili neki sličan sa naglašenom udarnom strujom drejna. Onda bi mogao da staviš ka drejnu jumper od 80 miliohm i da se obezbediš od delovanja crowbar u samo jednoj epizodi.
Mosfeti su jako uznapredovali u poslednjoj deceniji i treba malo potražiti one sa moćnom udarnom strujom drejna.

Crowbar u većini slučajeva spašava mnogo skuplji uređaj iza, pa je od ključnog značaja da odradi svoje i pri tom pouzdano preživi čak i do pregorevanja ispravljača ispred...

Pozdrav

Da, kao što si i rekao ovo bi mogao biti loš bleeder Smile. Izabrani MOSFET ima u specifikaciji Vgs, min od 2 do 4 V, ali za potpuno otvaranje mu treba puno više. Nezgoda je što nemam na sekundarnoj strani (post-regulator) ništa preko +5V za napajanje. U stvari imam ~20 V floating koji za bias glavnog "pass" MOSFETa (ne znam kako bi ga ovdje iskoristio). Nisam znao da Diodes ima tako moćne BJTove u sitnom pakovanju poput SOT-23 (npr. ZXTN25020DFL).
Reply
#7
Postavi charge pump za drajvovanje mosfeta. Imas cak i drajvere sa ugradnjenim charge pump-om.
Reply
#8
Da, mada bih radije iskoristio ovaj "float" od 20 V ako može. Ne znam je li ovakvo nešto ima smisla:

[Image: VDSAqhZ.png]

Namjerno sam postavio maleni napon na izlazu post-regulatora (Vout). Isto tako spustio sam napon koji se prati na donju granicu kod koje LM211 po simulatoru još lovi (~74 mV) što je dosta visokih 1,48 V na izlazu (jer su U_MON i U_SET u rangu od 0-2,5V za izlaz od 0-50V). Po simulaciji je LT1116 skoro duplo bolji (43 mV što je 0,86 V na izlazu). Ovo zahtjeva daljnju doradu.

Za napajanje komparatora sam isto stavio +5 V koje imam na raspolaganju (tada smeta otpornik redno na D1 pa ga nisam stavio). Gašenje MOSFET-a je sporo, ali mislim da to ne bi trebao biti problem kod ovakve upotrebe.


Attached Files
.zip   OVP with MOSFET2.zip (Size: 81,75 KB / Downloads: 2)
Reply
#9
Sa zakašnjenjem...

Prasimix,
Ispričaću ti neke razne verzije...

Običan mosfet ima granice pobude gejta od max. +-20V tipično (nisi o tome vodio računa na prethodnoj šemi). O tom se mora voditi računa jer ne bi valjalo više od toga.
A inače, radilo bi (sa nekim ograničenjem napona gejta, R i zenerica) jer bi u latch stanju donji kraj tih 20V float bio skoro na masi i njegov tok struje bio kroz sam mosfet.
-------------------------------

Napajanje od bar 9 i malo više volti možeš lako obezbediti sa tih 5V, korišćenjem dualnog LM393 komparatora, gde od jednog napraviš oscilator "četvrtke" i sa dve šotki diodice uradiš charge pump na 9+V(naponski dubler).
To može biti dovoljno za dovoljno čvrstu pobudu mosfeta ako zadržiš mosfet za to.

Tada se mora voditi računa o potrošnji pobude gejta u statičnom stanju kad je okinut crowbar, te tih 9+V ne smeš statički bitno opterećivati. Charge pumps ne raspolažu sa većom strujom.
Veliku struju punjenja gejta lako obezbediš nekim elko od bar 10uF na tih 9+V, a sa totem-pole parom za pobudu obezbediš da nema bitne statičke potrošnje, osim one koju će uzimati pull-up na izlazu one polovine komparatora, koja okida sam gejt, pošto je i LM393 open kolektor.
Još preciznije, upravo onaj totem-pole koji si napravio u jednoj od prethodnih šema, gde kao donji NPN koristiš onaj BJT unutar komparatora, a kao top BJT onaj ZTX sa kontradiodom između baze i emitera, sa pull-up sa baze ka +9V od reda veličine tri-četiri Kohm.  Otpornik prema kolektoru komparatora nije potreban. Direktno izlaz 393 na bazu totem ZTX-a i samo pull-up ka +9 i kontradioda B-E.

Onda bi već bilo pametno da upotrebiš neki mosfet sa TTL gejtom a dobrom udarnom strujom jer ćeš tako moći da obezbediš možda oko realnih 6-7V na gejtu, što TTL mosfetu ne smeta, čak naprotiv, imaće manji Rds_on.

Tako ti ne treba neko dodatno napajanje osim +5V a i dalje si na komparatoru sa 8 pinova sa malenim porastom gužve sa pasivnim elementima okolo.
------------------------------------------------

Što se tiristorskog crowbar tiče, to je veoma robusna stvar koja može da izdrži strahovite udarne struje na kratko, ali se mora voditi računa o I^2 x t  karakteristici i maksimalnoj brzini porasta struje (namerno veliki induktivitet pcb).
Takođe se nekim malenim predotporom ograniči max. udarna struja koja ubrzo opadne potpražnjivanjem elko.
Na primer, slučajeve tako niskih napona sam često rešavao namotavanjem nekoliko krugova (par uH) neke kantal otporne žice na prečniku od par cm i stavljanjem na red sa anodom tiristora, gde u isti mah rešim i dI/dt i max I...
Kantal za neke veće napone (stotine volti) a običnu Cul kod manjih napona.

Uvek je problem za crowbar bio nepoznati kapacitet elko koji je na nekom uređaju prikačenim na tvoje napajanje jer tu se može kriti znatna zaliha energije.

Tiristor će pri par desetina ampera imati pad napona tek oko 1.2-1.3V što za mnoge slučajeve sasvim rešava posao i radi na 5V za gejt bez frke.
Lako se okida, posle toga lečuje i neophodan je neki reset ili najobičnije isključenje onog ispred.
------------------------

Ti možeš staviti tiristor i mosfet paralelno, gde istim uzlaznim naponom pobude (sa različitim i pripadajućim predotporima ka gejtovima oba i kontrolom nagiba porasta) prvo okine tiristor, potom preuzme mosfet pošto mu je viši treshold i samim tim istovremeno resetuje tiristor. Tako možeš izbeći kontinualnu discipaciju na tiristoru a sa nekim tipičnim od Itav 50A obično lako šutneš oko 1KA za par milisekundi, potom mosfet preuzme ispod par stotina ampera, što rešava problem masivnog elko na nekom eksternom uređaju.

Na taj način podeliš udar i ostaneš na vrlo niskom naponu za vreme crowbar, a pošto ti je tiristor konačnim uključenjem mosfeta već resetovan (ukoliko između AK održiš manje od nekih 0.8V), svojevoljno upravljaš isključenjem crowbar ukidanjem napona gejtova...

Možeš imati posebne komande za tiristor i mosfet: (kontrola i raspodela udara smicanjem vremena gejtova, nediscipativni latch i laki reset, kad ispravljač ne isključiš već ostane trajno u kratkom spoju).

----------------------------------
Meni je na primer jako zgodan trijak BTA41-600B (pristojna cena), kome se na primer A1 zakači na + izlaz a A2 na masu, gde gejt vučeš na dole (negativna struja gejta) nekim tranzistorčićem sa 500mA kapaciteta (dok ne zalečuje BTA).
To povlačenje na dole može biti na primer TL431 do 32V (kao komparator istovremeno) ili neki BC639 sa komparatorom ispred, na primer za veći napon (do 70 sigurnih volti).
Zanimljiva je to verzija za fiksni crowbar ili crowbar od 3V pa na više jer se pobuda gejta crpe iz izlaza, a limit struje gejta lako rešava stavljanjem emiterskog otpora na taj BC tranzistor i pobudom njegove baze sa fiksnim naponom (strujni ponor).

BTA41-600B iz hladnog stanja, bez problema, jednokratno podnese: 2.5KA za 200uS, 1,3KA za 1mS, 1KA za 2mS i tako dalje do 400A za čitavih 20mS, što je vrlo nalik pražnjenju masivnog elko...  

Ograničenje je 50A/uS (sa min. 200mA kroz gejt), što pri tvojih 55Vdc rešava induktivitet od 1,1uH na red sa A2, tj. 7-8 navojaka Cul 0.8-1mm žice namotane na prečniku reda 3cm u pljosnati kalem (veliki prečnik a mala dužina kalema). Tu istovremeno rešiš predotpor i dI/dt.
Takva žica u otvorenom prostoru lako podnosi 20-tak ampera poprilično dugo vremena.

Ukoliko ti više odgovara da ga okidaš sa onih 5V koje imaš, onda A1 na masu i A2 na +, gejtu pozitivna struja iz tih 5V sa predotporom oko 15R. Struja gejta ionako neće dugo potrajati jer čim opali crowbar nestaje uslov na komparatoru (OV) a trijak je zalečovao. Tim nestaje i struja gejta i ništa na kolu gejta ne discipira.

Pad napona između A1 i A2 će ti pri 20A biti oko 1,25V, a to će zaštititi i MPU sa napajanjem jezgra na 1V5.

Ako gasiš ispravljač po dejstvu crowbar onda trijaku ne treba nikakvo hlađenje i ne okupira mnogo prostora.

Ne bih ja bežao od tiristorske verzije...
---------------------------------------------

Može se to rešiti na mnogo načina.

Pozdrav drugar,
Macola
Reply
#10
Nešto bitno sam zaboravio:

U LT spice mora da je iz nekog razloga loš model LM211.

Nema tu donjeg praga od 73mV. LM311, LM339 i slično, su obični op-amps sa pojačanjem oko 200.000 i lošom linearnosti (primarni cilj je brzina a ne linearnost).

Promena od svega 25uV između ulaza će izazvati swing od 5V na izlazu u open loop vezi, a sa većim overdrive samo raste brzina preklapanja.

Pozz

P.S.

Pošto već imaš AD i DA konvertore i sw obradu, zašto ne bi histerezis za leč u mosfet verziji rešio softverski? Tako komparator nema ono "od 73mV".
Reply
#11
Sta mislite o ovome?
http://www.genesicsemi.com/images/produc...40TH65.pdf
http://www.ixyspower.com/images/literatu...LOC_14.pdf

Da li postoje jos neke "zilave" komponente tog tipa da recimo imaju i drajver u sebi?

Za manje struje ih ima ...
Reply
#12
Ti komadi koštaju kao levi bubreg :-)

Naravno da postoje i moduli sa integrisanim drajverom u sebi, samo me sada mrzi da kopam po netu.

Za tiristorski crowbar pobuda od 1A u trajanju od 200uS završava posao na kiloamperskim tiristorima koji za par mS podnesu 50KA. Za onaj pomenuti BTA tek 200mA u istom trajanju.

Ne treba tu nikakav drajver.
Kroz neke kiloome se polako napuni neki elko od 10-20u na 10-20V i strpljivo čeka da bude prosut u gejt.
Reply
#13
Kad se već gađamo ciglama pogledaj ovo :-)

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=...spcZVHz6XM
Reply
#14
To nisu cigle, to stu paštete : )
Reply
#15
Dobro, prvo ne gledam ovo staviti u lokomotivu, pa onda i te cigle i paštete Smile. Kao što sam u naslovu naveo, gledam što je jednostavno odnosno sa najmanje komponenti da se dobije solidan OVP. OVP već imam na softverskoj razini ali ona u najboljem slučaju sa sadašnjim MCU (Arduino Due) može reagirati za 2-3 ms, što može biti dobro za pogasiti sve nakon što se OV detektirao ali i ne i kao adekvatna prva linija zaštite izlaza (tj. spojenog tereta).

Ovo sa trijakom zvuči zanimljivo, budući da već imam u BOM trijake za power-on/soft-start i baš sam nešto gledao da BTA26 koji si mi za to predložio moguće "spustim" iz TOP3 u TO220 da mi troše (dva su) manje mjesta na PCB sa pripadajućim hladilom. Znam da crowbar i softstart nisu iste funkcije i da prva moguće ne postavlja tako visoke kriterije kao druga, ali bilo bi zgodno to svesti na istu komponentu po mogućnosti u TO220(FP) (ili čak D2PAK ili DPAK) i iskoristiti sljedeći koncept za OVP:

(06-06-2018, 10:45 PM)Macola Wrote: Ukoliko ti više odgovara da ga okidaš sa onih 5V koje imaš, onda A1 na masu i A2 na +, gejtu pozitivna struja iz tih 5V sa predotporom oko 15R. Struja gejta ionako neće dugo potrajati jer čim opali crowbar nestaje uslov na komparatoru (OV) a trijak je zalečovao. Tim nestaje i struja gejta i ništa na kolu gejta ne discipira.

Zanima me da li bi se postojeći BTA26 za power-on/soft-start i predloženi BTA41 za crowbar mogli svesti na jedan (slabiji) trijak iz recimo WeEn familije poput BTA212X-600B ili BTA216X-600B
Reply
#16
Prasimix,

Parametar koji je tu najbitniji je ITSM. Uporedi pa odluči.
Reply
#17
(06-11-2018, 07:41 PM)Macola Wrote: Prasimix,

Parametar koji je tu najbitniji je ITSM. Uporedi pa odluči.

BTA26 = 250 A
BTA41 = 400 A
BTA216X = 140 A
BTA212X = 95 A

BTA41 ima daleko najveći I(tsm), no pitanje je koliko je dovoljno: može li se očekivati stoamperski udar (u trajanju od 20 ms!) na izlazu postregulatora za kondenzatore koji bi se mogli naći u uređuju koji se napaja. Sam post-regulator ne može isporučiti 100 A u tom vremenu jer mu to neće dozvoliti strujno ograničenje pred-regulatora (LM5041B).

U slučaju korištenja za softstart tu je situacija bolja jer sa otpornikom ili NTC od 20 Oma on ne može biti veći od cca 12 A.
Reply
#18
Prasimix, još od početka teme me interesuje koliko je vreme akviranja softverske komande?
Reply
#19
(06-12-2018, 09:14 AM)branko tod Wrote: Prasimix, još od početka teme me interesuje koliko je vreme akviranja softverske komande?

Zadnje što sam gledao je bilo min. 2-3 ms kao što sam naveo u #15. Očekujem da će ovo biti bolje kada pređemo na brži STM32.
Reply
#20
(06-12-2018, 07:48 AM)prasimix Wrote:
(06-11-2018, 07:41 PM)Macola Wrote: Prasimix,

Parametar koji je tu najbitniji je ITSM. Uporedi pa odluči.

BTA26 = 250 A
BTA41 = 400 A
BTA216X = 140 A
BTA212X = 95 A

BTA41 ima daleko najveći I(tsm), no pitanje je koliko je dovoljno: može li se očekivati stoamperski udar (u trajanju od 20 ms!) na izlazu postregulatora za kondenzatore koji bi se mogli naći u uređuju koji se napaja. Sam post-regulator ne može isporučiti 100 A u tom vremenu jer mu to neće dozvoliti strujno ograničenje pred-regulatora (LM5041B).

U slučaju korištenja za softstart tu je situacija bolja jer sa otpornikom ili NTC od 20 Oma on ne može biti veći od cca 12 A.

Već sam ti to sve lepo napisao:

(06-06-2018, 10:45 PM)Macola Wrote: Sa zakašnjenjem...

Prasimix,
Ispričaću ti neke razne verzije...
--------------------------------------------------------

Što se tiristorskog crowbar tiče, to je veoma robusna stvar koja može da izdrži strahovite udarne struje na kratko, ali se mora voditi računa o I^2 x t  karakteristici i maksimalnoj brzini porasta struje (namerno veliki induktivitet pcb).
Takođe se nekim malenim predotporom ograniči max. udarna struja koja ubrzo opadne potpražnjivanjem elko.
Na primer, slučajeve tako niskih napona sam često rešavao namotavanjem nekoliko krugova (par uH) neke kantal otporne žice na prečniku od par cm i stavljanjem na red sa anodom tiristora, gde u isti mah rešim i dI/dt i max I...
Kantal za neke veće napone (stotine volti) a običnu Cul kod manjih napona.

Uvek je problem za crowbar bio nepoznati kapacitet elko koji je na nekom uređaju prikačenim na tvoje napajanje jer tu se može kriti znatna zaliha energije.

Tiristor će pri par desetina ampera imati pad napona tek oko 1.2-1.3V što za mnoge slučajeve sasvim rešava posao i radi na 5V za gejt bez frke.
Lako se okida, posle toga lečuje i neophodan je neki reset ili najobičnije isključenje onog ispred.
------------------------


Meni je na primer jako zgodan trijak BTA41-600B (pristojna cena), kome se na primer A1 zakači na + izlaz a A2 na masu, gde gejt vučeš na dole (negativna struja gejta) nekim tranzistorčićem sa 500mA kapaciteta (dok ne zalečuje BTA).
To povlačenje na dole može biti na primer TL431 do 32V (kao komparator istovremeno) ili neki BC639 sa komparatorom ispred, na primer za veći napon (do 70 sigurnih volti).
Zanimljiva je to verzija za fiksni crowbar ili crowbar od 3V pa na više jer se pobuda gejta crpe iz izlaza, a limit struje gejta lako rešava stavljanjem emiterskog otpora na taj BC tranzistor i pobudom njegove baze sa fiksnim naponom (strujni ponor).

BTA41-600B iz hladnog stanja, bez problema, jednokratno podnese: 2.5KA za 200uS, 1,3KA za 1mS, 1KA za 2mS i tako dalje do 400A za čitavih 20mS, što je vrlo nalik pražnjenju masivnog elko...  

Ograničenje je 50A/uS (sa min. 200mA kroz gejt), što pri tvojih 55Vdc rešava induktivitet od 1,1uH na red sa A2, tj. 7-8 navojaka Cul 0.8-1mm žice namotane na prečniku reda 3cm u pljosnati kalem (veliki prečnik a mala dužina kalema). Tu istovremeno rešiš predotpor i dI/dt.
Takva žica u otvorenom prostoru lako podnosi 20-tak ampera poprilično dugo vremena.

Ukoliko ti više odgovara da ga okidaš sa onih 5V koje imaš, onda A1 na masu i A2 na +, gejtu pozitivna struja iz tih 5V sa predotporom oko 15R. Struja gejta ionako neće dugo potrajati jer čim opali crowbar nestaje uslov na komparatoru (OV) a trijak je zalečovao. Tim nestaje i struja gejta i ništa na kolu gejta ne discipira.


Pad napona između A1 i A2 će ti pri 20A biti oko 1,25V, a to će zaštititi i MPU sa napajanjem jezgra na 1V5.

Ako gasiš ispravljač po dejstvu crowbar onda trijaku ne treba nikakvo hlađenje i ne okupira mnogo prostora.


Ne bih ja bežao od tiristorske verzije...
---------------------------------------------

Može se to rešiti na mnogo načina.

Pozdrav drugar,
Macola

BTA41-600B je najbolji izbor, po ceni i po mogućnostima. Stavi se vertikalno, izolovano mu je metalno krilo, ne mora se hladiti jer ćeš naravno isključiti napajanje po dejstvu crowbar, ili crowbar sklopom "ubiti" masivniji topljivi osigurač negde ispred...

Mere koje treba preduzeti su u citatu iznad.

Pozdrav,
Macola

P.S.

Osim cene, dostupnosti i izdržljivosti, BTA41-600B ima izolovano metalno krilo od svih svojih nogu i to za 2,5KV, što ga čini jako zgodnim za lagano vezivanje za bilo koji hladnjak (ukoliko mu treba hladnjak).
Reply


Forum Jump:


Users browsing this thread: 1 Guest(s)