Przetwornica Mazilliego typu ZVS, zabezpieczenie nad prądowe, przeciwzwarciowe

Naszukałem się sporo i nie mogę nic rozsądnego wymyślić ani zmodyfikować znalezionych rozwiązań pod takie prądy, napięcia.
Jak mogę zrealizować zabezpieczenie przeciwzwarciowe lub/i nad prądowe ostatecznie po stronie pierwotnej transformatora WN (ok. 40V 5A)?
Żeby miało wystarczająco szybki czas reakcji musi być chyba po stronie WN (max 4kV) i przez to nie mogę znaleźć dobrego i prostego rozwiązania.
Myślałem o transoptorze na wysokie napięcie ale np. znaleziony na jakieś 7kV nie nadaje się do ciągłej pracy bo to wartość którą wytrzyma przez 1s, poza tym ciężko wytrzasnąć tranzystor który by odcinał prąd przy napięciu 4kv.
Chciałem też przerobić układ NE517 (elektroniczny bezpiecznik) ale znaczne prądy przy napięciu 40V też uniemożliwiają w miarę prostą realizacje.
Realizacje chciałbym na w miarę dostępnych częściach.
Jakieś pomysły?

Zobacz na AVT2471 - wyłącznik nadmiarowo-prądowy, moze tylko przekaźnik daj solidniejszy, przynajmniej R15.

Po stronie wtórnej to może jakiś rezystor szeregowy dużej mocy ale czy to dobre rozwiązanie? Może gdybyś użył sterownika PWM to on sam by załatwił sprawę.

Układ ten ma zwłokę w celu pominięcia prądu rozruchowego. Najlepszym rozwiązaniem w moim przypadku było by chyba bezzwłoczne zabezpieczenie i to po stronie WN. Wymaga on też osobnego zasilania, a wolał bym tego uniknąć.
Czy rozwiązanie na AVT2471 w zupełności wystarczy ?
Proszę o rozwianie moich wątpliwości lub jakieś propozycje w miarę proste w realizacji.
A i jeszcze pytanie czy nie było by skuteczniejsze wykrywanie spadku napięcia po stronie WN jaki wystąpi przy zwarciu? Jeżeli tak to czy ktoś zna jakieś przykłady takich układów które mógł bym zastosować w moim przypadku?

EDIT:
A czy takie proste ograniczenie prądowe zda egzamin w moim przypadku?
Jak można to zrealizować na mosfecie żeby zminimalizować straty?
Jeżeli tak to czy lepiej wstawić to za dławikiem czy przed?

Chociaż najlepiej jak zabezpieczenie po przekroczeniu prądu odcinało by kompletnie układ, a żeby je uruchomić ponownie wymagane było by np. ponowne wyłączenie/włączenie ale nie mogę się nigdzie nic takiego doszukać.

Zdać zda tylko zrób wersje o odwrotnej polaryzacji na tranzystorach npn - łatwiej o tranzystory dużej mocy a będzie ich potrzeba kilka.
Jak chcesz taki wyłącznik po stronie WN to zbuduj sobie coś na wzór tego co mają w energetyce a nie myśl o półprzewodnikach (może uda Ci się z drooooższymi/trudno dostępnymi lampami elektronowymi jeśli gdybać pod kątem możliwości a nie sensu) czy przekaźnikach w popularnym sprzęcie elektronicznym. Może jeszcze spory dławik na wyjściu?

Znalazłem chyba idealne rozwiązanie. na mosfecie N, proste i spełnia wszystkie moje wymagania.
Czy przy prądzie odcięcia ok.6A jeden IRFP260 da rade bez radiatora luz jakimś małym? ewentualnie na 2xIRFP260 równolegle?
Gdzie mogę wstawić LED żeby sygnalizował stan zadziałania bezpiecznika?

Gdzie dać LED? Szeregowo oczywiście z rezystorem (ustaw sobie prąd na koło 10mA) wpięty równolegle do całego "bezpiecznika". Zważ, że masz te 6A prądu, na tranzystorze wtedy odłoży się około 25W mocy (radiator musi być) i rezystorze pomiarowym wg opisu w okolicy zadziałania 6A*ok 4V= ok 24W - jakieś 50W masz w plecy. Poprzednia opcja w wykonaniu tranzystor mocy= układ Sziklaiego plus ogranicznik foldback (podcięta charakterystyka) podczas normalnej pracy dadzą mniejsze straty. Do ukręcenia nadmiernych strat do radiatora możesz dać termik - on wszystko po prostu odetnie dopóki ogranicznik nie ostygnie.

Bardzo ogólnie mówiąc, do zbudowania bezpiecznika elektronicznego potrzeba:
-rezystora - bocznika - do pomiaru prądu
-komparatora
-przerzutnika - do pamiętania stanu
-tranzystora MOSFET jako klucza
-zasilania - 5V lub 12V dla układów scalonych, lub tylko ograniczenia napięcia na bramce w układzie tranzystorowym.

Da się zrealizować powyższe 5 funkcji na trzech, czy czterech tranzystorach, na elektrodzie są takie schematy, gwarantuję że co najmniej jeden, bo tamten komuś poprawiałem chyba z rok temu, ostateczna wersja zadziałała.

Jak nie znajdziesz, to co za problem sklecić coś własnego, może nie będzie to wyżyłowana konstrukcja o ilości elementów do policzenia na palcach jednej ręki, ale używając kilku układów scalonych złożysz jak z klocków, w sieci znajdziesz przykłady ich użycia:
Komparator LM393 na jedno wejście napięcie z rezystora pomiaru prądu, na drugie dzielnik, który ustali napięcie progowe, na wyjściu rezystor podciągający i przerzutnik RS na dwóch bramkach NAND, albo NOR, lub gotowy 4013 na drugie wejście przerzutnika przycisk resetu z rezystorem podciagającym, do wyjścia tranzystor MOSFET choćby wspomniany IRFP260.
Jakby chcieć szybkiego wyłączania można dodać wtórnik przyśpieszający rozładowanie pojemności bramki MOSFET'a
Wyjdzie kilkanaście elementów, w tym dwa układy scalone ale łatwo zaprojektować i nie trzeba być ekspertem od układów tranzystorowych.

Dla max prądu podanego na zdjęciu (20A) spadek na R będzie 4V.
W moim przypadku:
Przy 6A na rezystancji pomiarowej 0,1Ω będzie spadek 0,6V co da 3,6W.
Użyty mosfet ma Rwew=0.055Ω co da straty rzędu 2W.
Czy coś źle liczę?
Jeżeli dobrze to układ jest prosty, nie ma dużych strat i spełnia wszystkie moje wymagania.
A co do diody to chodzi mi o to żeby świeciła w momencie gdy bezpiecznik odciął prąd.

Tylko chodzi tu o napięcie Ugs z jakim MOSFET będzie przewodził (okolice 4V zależnie od typu) oraz potrzebne napięcie z jakim "tyrystor" na tranzystorach zadziała - kolejne ok 4V.

Nie bardzo rozumiem co ma napięcie przewodzenia na mosfecie do jego strat?
Jak można to proszę na moich wyliczeniach pokazać gdzie jest błąd, gdzie czegoś nie uwzględniłem bo nie fajnie było by jak po złożeniu nie działało by to tak jak oczekiwałem.

Żeby się MOSFET otworzył musi być jakieś napięcie Ugs, na ogół około 4V ale tu pomoże charakterystyka danego egzemplarza. W Twoim przypadku napięcie na bramce nie będzie wyższe niż na drenie a więc na źródle musi być kilka V niższe.

Zmontowałem następujący układ i po wrzuceniu układu odpowiedzialnego za bezpiecznik elektroniczny (górna część) układ po przekroczeniu prądu nie wyłącza się a po łuku elektrycznym widać ze prąd jest cały czas ograniczony. Co jest nie tak?

Zrobiłem symulacje w Electronic Workbench Multisim i nie wiem czemu ale tam tez to nie chce działać. Ani nie ogranicza prądu ani nie rozłącza przepływu prądu powyżej określonego obciążenia.

Wydaje mi się ze znalazłem błąd w schemacie (rys.) ale po jego poprawieniu dalej brakuje odcięcia przez bezpiecznik. Ogranicza on jedynie prąd. Jak mogę to poprawić, gdzie jest błąd?

Włączyłeś "bezpiecznik" pomiędzy elementy układu rezonansowego, w tym miejscu prąd może być nawet przemienny.

Zmień układ, tak żeby podtrzymanie i zasilanie bramki MOSFET'a było bezpośrednio z zasilacza (R5 do zasilania, obciążenie w obwodzie drenu tranzystora).

Niby zmienny ale wydaje mi się że w jednym kierunku (sinusoida w całym okresie o dodatniej wartości, przynajmniej tak mi się wydaje po analizie układu).
Pomierzyłem prądy w przetwornicy przed, za cewką, na ujemnej gałęzi i zarówno na zakresie prądu zmiennego jak i stałego multimetr pokazuje znaczne wartości (nie wiem jak taki prąd zinterpretować)
Zmontowałem drugi bezpiecznik zgodnie ze schematem poniżej i wstawiłem na gałąź ujemną i załącza się on bez względu na prąd i pozycje potencjometru regulującego max prąd załącza się on od razu po uruchomieniu układu.

Cytat:

Zmień układ, tak żeby podtrzymanie i zasilanie bramki MOSFET'a było bezpośrednio z zasilacza.

Proszę o jakieś sugestie do pierwszego albo drugiego rozwiązania bo już ręce mi opadają.

Drugi bezpiecznik elektroniczny sprawdziłem na zasilaczu regulowanym i tam też odcina prąd bez względu na jego wartość. Co w nim jest nie tak? Jest zrobiony niemal identycznie jak w PDFie a jedynie zmieniłem wzmacniacz operacyjny na LM358 ale to raczej nie powinno chyba popsuć kompletnie działania układu.

jarek_lnx napisał:

Włączyłeś "bezpiecznik" pomiędzy elementy układu rezonansowego, w tym miejscu prąd może być nawet przemienny.

Zmień układ, tak żeby podtrzymanie i zasilanie bramki MOSFET'a było bezpośrednio z zasilacza (R5 do zasilania, obciążenie w obwodzie drenu tranzystora).

Zrobiłem tak jak na schemacie (chyba o to chodziło) ale teraz bezpiecznik jest ciągle zablokowany. Mimo małego rezystora pomiarowego 0,11Ω co powinno przepuścić prawie 6A bezpiecznik od włączenia jest zablokowany, a napięcie na bramce wynosi -15V.
I jeszcze dla upewnienia się, czy R8 jest podłączony z dobrej strony rezystorów pomiarowych?

Dodano po 47 [sekundy]:

Dzięki krzysztof723 ale twoja modyfikacja robi z mojego bezpiecznika zwykłe ograniczenie prądowe. Poradziłem już sobie z wcześniej wspomnianym bezpiecznikiem na wzmacniaczu operacyjnym i jak na razie w fazie testów wszystko działa.