Vojče,
Strujni limit kontinualnog tipa je korisna stvar jedino ako digitalni izlazi imaju vrlo dobro ohlađen tranzistor.
To u praksi obično nije slučaj i radi malog smeštajnog prostora se tranzistori zbiju jedan do drugog i bez hlađenja.
Sa kontinualnim strujnim limitom a bez odličnog hlađenja to prediscipira i pogori i sebe i sve u njegovoj blizini pa pregreje i ošteti čak i pcb.
Polazimo od premise da ne postoji individualni povratni monitoring napona na svakom izvršnom organu koji je pokretan izlaznim tranzistorima (bilo bi besmisleno jer bi oduzelo ogromne resurse ulaza).
To automatski znači da vreme kod kontinualnog strujnog limita nije određeno i ograničeno, te može potrajati nekoliko desetina sekundi ili više, što će dovesti do raspadanja izlaznog tranzistora.
Na primer, zamisli da treba da obezbediš limit za neki hidraulični ventil kome treba tipičnih 2.7A pri 24-28VDC...
Kod kratkog spoja špulne ventila, na tranzistoru će se (ako je limit npr. na tačno 3A) discipirati slovima 3A x 24V, odnosno 72W čiste termike.
Za to je potreban hladnjak veličine oba hladnjaka za Bato MM, a to bi značilo da kontroler sa 16 izlaza ne bi mogao stati u dve gajbe za pivo, ili možda mali hladnjak na sve tranzistore pa brzi termalni indikator koji će šutnuti pobudu.
Opet i to nije baš slatko rešenje jer taj hladnjak mora imati izvrsnu poprečnu provodljivost (princip izotermalnog bloka), odnosno bar 10mn debeo zid na koji se šrafe tranzistori i to za max . dužinu te "štangle" od nekih 150mm i širinu bar 100mm, jer za veće dužine termalna zaštita ne bi videla događaj na najudaljenijem tranzistoru... A dodatno je tu i poprilična termička inercija tolikog komada aluminijuma (radije bih za takvu opciju birao bakar zbog veće provodljivosti i manje specifične toplote od aluminijuma, mogla bi se upotrebiti bitno manja "čokoladica").
-----------------------------------------------------------------------------------------
Kad mi je potrebno ja to radim na sledeće načine:
Kod digitalnih izlaza gde mi je sumnjivo stanje oko instalacije i gde postoji mogućnost da neko gazi-pomera kablove, stavljam isključivo neregenerativnu strujnu zaštitu latch tipa. Na primer umesto Q2 na tvojoj šemi tiristorče tipa BT169d ili BRX4x ili MCR101 i slično tome. Tako kada mi treba za neki konkretan izlaz.
Još radije vršim grupnu zaštitu jednim shunt na svakih 8 vrlo snažnih tranzistora (uopšte ne koristim slučajno jevtini a veoma moćan IRFZ44N koji je svega 60 din na primer u Retam, i to na q=1 komad, a glatko podnosi jednokratan udarac od 160A).
Zaštitu vršim na sledeći način:
Shunt nadgledam sa jednim tranzistorom (Vbe prag) i kolektorom tog tranzistora napajam na primer LED od MOC...
Slika će ipak reći više od reči, da ne razglabam mnogo.
Out_cl70A.pdf (Size: 25,78 KB / Downloads: 46)
Kod prekoračenja od oko 70A za bilo koji tranzistor iz grupe ili više njih, Q1 će pokrenuti LED od MOC3020/1/2/3 (biram najradije MOC3023 zbog 5mA LED), i MOC će zalečovati jer mu je hold struja vrlo mala.
Istovremeno će šutnuti sve mosfete na Vg < 3,2V, što je ispod njihovog tresshold, i obezbediti za povratni optokapler npr PC817 bar 4mA kod samo jednog aktivnog izlaza, odnosno 32mA sa svim aktivnim izlazima. To je u optimalnom rasponu LED od PC817 te nije problem.
Šta se događa dalje:
Ako je bilo koji od izlaza aktivan, MOC će moći da zalečuje i da vrati kroz PC817 izveštaj na MCU, a ako je probio neki od mosfeta onda mu ni Bog ne može pomoći, već stanjena pcb na mestu koje je naglašeno strelicom. Ta stanjena pcb je u funkciji Marfijevog osigurača, kad sve otkaže, i štiti ostatak pcb od isparavanja.
Na primer stvar je zalečovala iz nekog razloga, npr. kratak spoj na nekom organu koji pokreće.
Kako odlečovati?
Jednostavnim isključenjem svih izlaza iz MCU.
Tada MOC gubi uslov hold struje i sve se nastavlja normalno po otklanjanju problema na izvršnim organima.
Ovaj vid zaštite inače deluje veoma brzo. Zbog visokog strujnog praga i izvesnog kašnjenja MOC, neće reagovati na kapacitativne gluposti (a može se i napraviti dodatni delay stavljanjem konda na LED od MOC), neće crći ni jedan tranzistor jer IRFZ44N čak i u vrućem stanju može jednokratno podneti bar 160Apk.
Na kraju krajeva ovaj vid zaštite dozvoljava i test funkciju "probaj opet" i ako se ne pretera sa brojem pokušaja ništa loše se neće dogoditi.
Izveštaj se ne mora pratiti ISR servisom jer će trajati zbog zalečovanog MOC.
Izveštaji sa više takvih karti se mogu vezati žičanom OR logikom, gde se tranzistori od povratnih PC817 vežu svi paralelno, i jednim pinom se prate sve karte.
Pri recimo vrlo ozbiljnom opterećenju karte sa svih 8 aktivnih i npr. pogonom 8 kom. hidrauličnih ventila od 2,7A po komadu, struja kroz shunt će iznositi 21.6A, sa 2.7A po mosfetu, i sa 128mW po mosfetu, a za šta nije potrebno baš nikakvo hlađenje. Shunt od 10miliohm će pri tom discipirati 4.6W i pad napona na njemu će biti 216mV.
Shunt je jedina potencijalno vruća stvar, a nečeg se moramo odreći.
Hladnija i dosta skuplja opcija bi bio strujni DC senzor tipa HSLR 50-P sa pripadajućim pojačavačima i cenom reda 7-8$ samo za njega. Ta skupa opcija bi omogućila strujni limit sa PNP ili NPN izlazima bez nekih intervencija na samom CL, sa pojačavačem apsolutne vrednosti iza njega, no komplikovano je i nije jevtino.
Radije ovo što može malo grejati za super malu cenu.
U praksi se to namesti tako da grupe ventila koje rade istovremeno budu raspoređene na različitim portovima od po 8 out, i onda sve bude hladno kao taština d.... (duša).
Temperatura shunt je vezana za I_sqr x R i pri nekih 10A za ceo port je to svega 1W na shunt, što i nije mnogo.
Pozz
Strujni limit kontinualnog tipa je korisna stvar jedino ako digitalni izlazi imaju vrlo dobro ohlađen tranzistor.
To u praksi obično nije slučaj i radi malog smeštajnog prostora se tranzistori zbiju jedan do drugog i bez hlađenja.
Sa kontinualnim strujnim limitom a bez odličnog hlađenja to prediscipira i pogori i sebe i sve u njegovoj blizini pa pregreje i ošteti čak i pcb.
Polazimo od premise da ne postoji individualni povratni monitoring napona na svakom izvršnom organu koji je pokretan izlaznim tranzistorima (bilo bi besmisleno jer bi oduzelo ogromne resurse ulaza).
To automatski znači da vreme kod kontinualnog strujnog limita nije određeno i ograničeno, te može potrajati nekoliko desetina sekundi ili više, što će dovesti do raspadanja izlaznog tranzistora.
Na primer, zamisli da treba da obezbediš limit za neki hidraulični ventil kome treba tipičnih 2.7A pri 24-28VDC...
Kod kratkog spoja špulne ventila, na tranzistoru će se (ako je limit npr. na tačno 3A) discipirati slovima 3A x 24V, odnosno 72W čiste termike.
Za to je potreban hladnjak veličine oba hladnjaka za Bato MM, a to bi značilo da kontroler sa 16 izlaza ne bi mogao stati u dve gajbe za pivo, ili možda mali hladnjak na sve tranzistore pa brzi termalni indikator koji će šutnuti pobudu.
Opet i to nije baš slatko rešenje jer taj hladnjak mora imati izvrsnu poprečnu provodljivost (princip izotermalnog bloka), odnosno bar 10mn debeo zid na koji se šrafe tranzistori i to za max . dužinu te "štangle" od nekih 150mm i širinu bar 100mm, jer za veće dužine termalna zaštita ne bi videla događaj na najudaljenijem tranzistoru... A dodatno je tu i poprilična termička inercija tolikog komada aluminijuma (radije bih za takvu opciju birao bakar zbog veće provodljivosti i manje specifične toplote od aluminijuma, mogla bi se upotrebiti bitno manja "čokoladica").
-----------------------------------------------------------------------------------------
Kad mi je potrebno ja to radim na sledeće načine:
Kod digitalnih izlaza gde mi je sumnjivo stanje oko instalacije i gde postoji mogućnost da neko gazi-pomera kablove, stavljam isključivo neregenerativnu strujnu zaštitu latch tipa. Na primer umesto Q2 na tvojoj šemi tiristorče tipa BT169d ili BRX4x ili MCR101 i slično tome. Tako kada mi treba za neki konkretan izlaz.
Još radije vršim grupnu zaštitu jednim shunt na svakih 8 vrlo snažnih tranzistora (uopšte ne koristim slučajno jevtini a veoma moćan IRFZ44N koji je svega 60 din na primer u Retam, i to na q=1 komad, a glatko podnosi jednokratan udarac od 160A).
Zaštitu vršim na sledeći način:
Shunt nadgledam sa jednim tranzistorom (Vbe prag) i kolektorom tog tranzistora napajam na primer LED od MOC...
Slika će ipak reći više od reči, da ne razglabam mnogo.
Out_cl70A.pdf (Size: 25,78 KB / Downloads: 46)
Kod prekoračenja od oko 70A za bilo koji tranzistor iz grupe ili više njih, Q1 će pokrenuti LED od MOC3020/1/2/3 (biram najradije MOC3023 zbog 5mA LED), i MOC će zalečovati jer mu je hold struja vrlo mala.
Istovremeno će šutnuti sve mosfete na Vg < 3,2V, što je ispod njihovog tresshold, i obezbediti za povratni optokapler npr PC817 bar 4mA kod samo jednog aktivnog izlaza, odnosno 32mA sa svim aktivnim izlazima. To je u optimalnom rasponu LED od PC817 te nije problem.
Šta se događa dalje:
Ako je bilo koji od izlaza aktivan, MOC će moći da zalečuje i da vrati kroz PC817 izveštaj na MCU, a ako je probio neki od mosfeta onda mu ni Bog ne može pomoći, već stanjena pcb na mestu koje je naglašeno strelicom. Ta stanjena pcb je u funkciji Marfijevog osigurača, kad sve otkaže, i štiti ostatak pcb od isparavanja.
Na primer stvar je zalečovala iz nekog razloga, npr. kratak spoj na nekom organu koji pokreće.
Kako odlečovati?
Jednostavnim isključenjem svih izlaza iz MCU.
Tada MOC gubi uslov hold struje i sve se nastavlja normalno po otklanjanju problema na izvršnim organima.
Ovaj vid zaštite inače deluje veoma brzo. Zbog visokog strujnog praga i izvesnog kašnjenja MOC, neće reagovati na kapacitativne gluposti (a može se i napraviti dodatni delay stavljanjem konda na LED od MOC), neće crći ni jedan tranzistor jer IRFZ44N čak i u vrućem stanju može jednokratno podneti bar 160Apk.
Na kraju krajeva ovaj vid zaštite dozvoljava i test funkciju "probaj opet" i ako se ne pretera sa brojem pokušaja ništa loše se neće dogoditi.
Izveštaj se ne mora pratiti ISR servisom jer će trajati zbog zalečovanog MOC.
Izveštaji sa više takvih karti se mogu vezati žičanom OR logikom, gde se tranzistori od povratnih PC817 vežu svi paralelno, i jednim pinom se prate sve karte.
Pri recimo vrlo ozbiljnom opterećenju karte sa svih 8 aktivnih i npr. pogonom 8 kom. hidrauličnih ventila od 2,7A po komadu, struja kroz shunt će iznositi 21.6A, sa 2.7A po mosfetu, i sa 128mW po mosfetu, a za šta nije potrebno baš nikakvo hlađenje. Shunt od 10miliohm će pri tom discipirati 4.6W i pad napona na njemu će biti 216mV.
Shunt je jedina potencijalno vruća stvar, a nečeg se moramo odreći.
Hladnija i dosta skuplja opcija bi bio strujni DC senzor tipa HSLR 50-P sa pripadajućim pojačavačima i cenom reda 7-8$ samo za njega. Ta skupa opcija bi omogućila strujni limit sa PNP ili NPN izlazima bez nekih intervencija na samom CL, sa pojačavačem apsolutne vrednosti iza njega, no komplikovano je i nije jevtino.
Radije ovo što može malo grejati za super malu cenu.
U praksi se to namesti tako da grupe ventila koje rade istovremeno budu raspoređene na različitim portovima od po 8 out, i onda sve bude hladno kao taština d.... (duša).
Temperatura shunt je vezana za I_sqr x R i pri nekih 10A za ceo port je to svega 1W na shunt, što i nije mnogo.
Pozz