Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Prosz, dodaj wyj徠ek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzi瘯i temu, 瞠 ogl康asz reklamy, wspierasz portal i u篡tkownik闚.

Automatyczny bezpiecznik na tranzystorze mosfet

19 Maj 2014 17:06 3741 8
  • Poziom 24  
    Witam. Za zadanie mam przerobienie uk豉du zasilania drutu oporowego zasilanego napi璚iem sta造m oko這 31VDC. Do tej pory dzia豉這 to na zasadzie transformator, mostek prostowniczy, kondensator i 廝鏚這 pr康owe. Zdarza這 si ze obs逝ga urz康zenia podczas wymiany drutu oporowego przez pomy趾 za這篡豉 zwyk造 drut i 廝鏚lo pr康owe lecia這 z dymem. Na dobr spraw nie jest ono do niczego potrzebne bo by造 pr鏏y zasilania drutu tylko napi璚iem 30VDC i wszystko dzia豉 bez problemu, poza tym, ze zwyk造 bezpieczniki bywa zbyt wolny i zamiast niego najcz窷ciej 篡wot ko鎍zy mostek prostowniczy. Chce przerobi to po swojemu. Zostawi transformator 230/24V, zostawi mostek, bateri kondensator闚 30000uF 63V i do wyj軼ia takiego zasilacza pod陰cze bezpiecznik. Drut oporowy przy tym napi璚iu (30V) pobiera 10A wiec bezpiecznik ustawie na np. 15A. Zaprojektowa貫m sobie takie co jak w za陰czniku. teoretycznie na kartce mi to dzia豉, ale pytam bardziej do鈍iadczonych co tu mo瞠 by nie tak. Na schemacie nie jest uwzgl璠niony przycisk kasowania, czyli wy陰czenia tyrystora. Najprawdopodobniej b璠zie on r闚nolegl do tyrystora.

    Automatyczny bezpiecznik na tranzystorze mosfet

    Poprawi貫m troch schemat, poniewa ba貫m si 瞠 spadek napi璚ia na za陰czonym tyrystorze mo瞠 niebezpiecznie zbli瘸 si do napi璚ia przewodzenia mosfeta, dlatego doda貫m dwie diody w kierunku przewodzenia w bramce, powoduj帷e spadek napi璚ia oko這 1.4V i jedn w kierunku zaporowym wraz z rezystorem ograniczaj帷ym pr康 roz豉dowania bramki.

    Automatyczny bezpiecznik na tranzystorze mosfet
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    Cytat:
    Do tej pory dzia豉這 to na zasadzie transformator, mostek prostowniczy, kondensator i 廝鏚這 pr康owe. Zdarza這 si ze obs逝ga urz康zenia podczas wymiany drutu oporowego przez pomy趾 za這篡豉 zwyk造 drut i 廝鏚lo pr康owe lecia這 z dymem.

    Podw鎩nie bez sensu, 廝鏚這 pradowe powoduje 瞠 drut wydziela tym wi璚ej mocy im s豉biej jest ch這dzony, jesli drut s逝篡 do ci璚ia grzeje sie mocno kiedy nie potrzeba (przez to szybciej si przepala) a moc jest ograniczana gdy topi materia. Bezszens nr 2. 廝鏚這 pr康owe powinno by odporne na zwarcie. Dobrze robisz 瞠 si go pozbywasz.

    Cytat:
    Drut oporowy przy tym napi璚iu (30V) pobiera 10A wiec bezpiecznik ustawie na np. 15A
    Sprawd pr康 "rozruchowy" zimny drut pobierze wi璚ej zanim si nagrzeje.

    Cytat:
    Na schemacie nie jest uwzgl璠niony przycisk kasowania, czyli wy陰czenia tyrystora. Najprawdopodobniej b璠zie on r闚nolegl do tyrystora.
    Dobrze bo pr鏏a zresetowania na zwarciu nie spowoduje uszkodzenia.

    Cytat:
    Poprawi貫m troch schemat, poniewa ba貫m si 瞠 spadek napi璚ia na za陰czonym tyrystorze mo瞠 niebezpiecznie zbli瘸 si do napi璚ia przewodzenia mosfeta, dlatego doda貫m dwie diody w kierunku przewodzenia w bramce, powoduj帷e spadek napi璚ia oko這 1.4V i jedn w kierunku zaporowym wraz z rezystorem ograniczaj帷ym pr康 roz豉dowania bramki.
    Efakt jest odwrotny do zamierzonego zwi瘯szy貫 napiecie o spadek na diodzie, poza tym uk豉d z rezystorem 100Ω nie za陰czy MOSFET'a w og鏊e. 疾by rozwi您anie z diodami dzia豉這 musia by doda kondensator.

    Datasheet gwarantuje 瞠 MOSFET do 2V b璠zie wy陰czony wi璚 i bez takich kombinacji jest niewielki zapas.

    Dodaj zabezpieczenie przepieciowe pomi璠zy D i S oraz G i S kiedy w uk豉dzie pop造nie duzy pr康 zwarcia szybkie wy陰czenie wywo豉 przepi璚ie na indukcyjno軼iach przewod闚.

    Nie ma sensu podsawa na bramk 15V skoro przy 8V tranzystor jest ca趾owicie w陰czony, 15V tylko wyd逝篡 czas wy陰czania.
  • Poziom 24  
    Niestety na pierwszych schematach by dosy powa積y b陰d. Tyrystor by sie za陰czy, ale nie by這 by podtrzymania. Przerobi貫m calutki schemat i teraz powinno by super. troch si skomplikowa這, ale jednak idea jest nadal dziecinnie prosta i nie ma tu 膨dnych wymy郵nych element闚 a koszt ca這軼i, opr鏂z mosfeta powinien zamkn望 si z kwocie 5z.

    Automatyczny bezpiecznik na tranzystorze mosfet

    Jak ju pisa貫m bezpiecznik w tym przypadku jest zasilany napi璚iem oko這 31VDC i steruje drutem oporowym kt鏎y podczas pracy pobiera 10A. Jak to dzia豉.
    Napi璚ie 30VDC przez diod D1 trafia na stabilizator napi璚ia 12V zbudowany z element闚 T1, D2 i R1. Kondensatory C1 i C2 s逝膨 do dodatkowej filtracji napi璚ia zasilania. Gdy pr康 p造n帷y w obwodzie 30VDC jest mniejszy od napi璚ia Ube tranzystora T3 nic si nie dzieje i 12V za po鈔ednictwem rezystor闚 R7 i R8 trafia na bramk mosfeta odblokowuj帷 go. Jednak gdy pr康 w obwodzie przekroczy t warto嗆 nast瘼uje otworzenie tranzystora T4 i przez bramk tyrystora pop造nie pr康 ograniczony rezystorem R10. Tyrystor si otworzy i zatrza郾ie, przez rezystor R2 pop造nie pr康 o warto軼i nieco ponad 20mA i spadek napi璚ia na nim wysteruje tranzystor T2, a nast瘼nie T4, kt鏎y przez rezystor R8 roz豉duje bramk mosfeta do warto軼i Ucesat tranzystora T4. Przep造w pr康u w obwodzie zostaje przerwany. Ponowne uruchomienie bezpiecznika mo磧iwe jest dopiero po wy豉dowaniu kondensator闚 filtruj帷ych lub po naci郾i璚i przycisku Kasowanie powoduj帷ego zanik pr康u podtrzymuj帷ego tyrystor. wed逝g katalogu dla tyrystora BT169 parametr Il (minimalny pr康 za陰czenia tyrystora (p造n帷y przez anod i katod) wynosi od 2 do 6mA, natomiast parametr Ih - (minimalny pr康 podtrzymania tyrystora) wynosi od 2 do 5mA. Katalog podaje dla napi璚ia 12V. W tym uk豉dzie pr康 p造n帷y przez tyrystor wynosi nieco ponad 20mA.
  • Pomocny post
    Poziom 29  
    fysiek napisa:
    Niestety na pierwszych schematach by dosy powa積y b陰d. Tyrystor by sie za陰czy, ale nie by這 by podtrzymania.

    Czemu tak uwa瘸sz, 瞠 nie by這by podtrzymania?
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    1. Czy do 豉dowania bramki MOSFET-a jest potrzebny taki pr康, 瞠 wymaga to u篡cia stabilizatora napi璚ia z tranzystorem, nie wystarczy uk豉d z diod i kondensatorem (dla podtrzymania napi璚ia), oraz opornikiem i diod Zenera (do ograniczenia napi璚ia)? Dla wi瘯szego bezpiecze雟twa mo積a by zastosowa dwie diody Zenera + czerwonego LED-a tak, by w razie uszkodzenia jednej diody Zenera za鈍ieci LED po陰czony szeregowo z drug.

    2. Dobrze by這by ustali, jaki mo瞠 by czas narastania napi璚ia na bramce od progu w陰czania do pe軟ego w陰czenia - przez ten czas MOSFET b璠zie si grza, czy jest to dla niego bezpieczne? Zak豉daj帷 napi璚ie zasilania do 50V, op鏎 drutu 2R (pr康 25A przy 50V), moc tracona w tranzystorze mo瞠 si璕n望 312W, ale je郵i to b璠zie kr鏒ko (trzeba oceni, ile), to pewnie nic mu nie grozi (trzeba sprawdzi w nocie katalogowej).

    3. Mo瞠 by problem z wy陰czaniem mosfeta przy zwarciu - w indukcyjno軼i transformatora jest zmagazynowana jaka energia, kt鏎a zamieni si w impuls podwy窺zonego napi璚ia - czy MOSFET wytrzyma taki impuls? Je郵i nie, trzeba zrobi uk豉d, kt鏎y poch這nie jego energi (dioda, kondensator, opornik...). By mo瞠 za豉twi to D1 (1N400x wytrzymuj w impulsie 50A przez 5ms) i C1 z ostatniego uk豉du.

    4. Uk豉d ju jest do嗆 skomplikowany, du穎 bardziej, ni jego funkcja... mo瞠 nale瘸這by pomy郵e, jak go upro軼i?

    5. Jeszcze jedna mo磧iwo嗆, to 廝鏚這 pr康owe mog這by zawiera mostek do sprawdzania oporno軼i drutu - i jak jest za ma豉, to 廝鏚這 dawa這by tylko niewielki pr康 do pomiaru oporno軼i.
  • Poziom 24  
    _jta_ napisa:
    1. Czy do 豉dowania bramki MOSFET-a jest potrzebny taki pr康, 瞠 wymaga to u篡cia stabilizatora napi璚ia z tranzystorem, nie wystarczy uk豉d z diod i kondensatorem (dla podtrzymania napi璚ia), oraz opornikiem i diod Zenera (do ograniczenia napi璚ia)? Dla wi瘯szego bezpiecze雟twa mo積a by zastosowa dwie diody Zenera + czerwonego LED-a tak, by w razie uszkodzenia jednej diody Zenera za鈍ieci LED po陰czony szeregowo z drug.

    2. Dobrze by這by ustali, jaki mo瞠 by czas narastania napi璚ia na bramce od progu w陰czania do pe軟ego w陰czenia - przez ten czas MOSFET b璠zie si grza, czy jest to dla niego bezpieczne? Zak豉daj帷 napi璚ie zasilania do 50V, op鏎 drutu 2R (pr康 25A przy 50V), moc tracona w tranzystorze mo瞠 si璕n望 312W, ale je郵i to b璠zie kr鏒ko (trzeba oceni, ile), to pewnie nic mu nie grozi (trzeba sprawdzi w nocie katalogowej).

    3. Mo瞠 by problem z wy陰czaniem mosfeta przy zwarciu - w indukcyjno軼i transformatora jest zmagazynowana jaka energia, kt鏎a zamieni si w impuls podwy窺zonego napi璚ia - czy MOSFET wytrzyma taki impuls? Je郵i nie, trzeba zrobi uk豉d, kt鏎y poch這nie jego energi (dioda, kondensator, opornik...). By mo瞠 za豉twi to D1 (1N400x wytrzymuj w impulsie 50A przez 5ms) i C1 z ostatniego uk豉du.

    4. Uk豉d ju jest do嗆 skomplikowany, du穎 bardziej, ni jego funkcja... mo瞠 nale瘸這by pomy郵e, jak go upro軼i?

    5. Jeszcze jedna mo磧iwo嗆, to 廝鏚這 pr康owe mog這by zawiera mostek do sprawdzania oporno軼i drutu - i jak jest za ma豉, to 廝鏚這 dawa這by tylko niewielki pr康 do pomiaru oporno軼i.


    Ad1. Niewielkie to uproszczenie, bo a o jeden element - tranzystor, a tak wielki (ok 30mA) pr康 spowodowany jest minimalnym pr康em zatrzaskiwania si tyrystora.
    Ad2. Teoretycznie w tym mosfecie mo積a si wydzieli bezpiecznie 520W, tylko nie mam poj璚ia jak d逝go wytrzyma. Napi璚ie nigdy nie wzro郾ie do 50V. Wynosi 28-31V.
    Ad3. Za mostkiem jest 30000uF pojemno軼i filtruj帷ej, my郵, 瞠 ma co ta energi poch這n望. Bardziej martwi si o czas zadzia豉nia a dok豉dnie wy陰czenia mosfeta, bo zasilacz ma nisk oporno嗆 wewn皻rzn a 豉dunek zgromadzony w samych kondensatorach to pewnie setki amper闚 przez jaki kr鏒ki czas.
    Ad4. Bardzo chcia豚ym wiedzie jak :)
    Ad5. Zielonego poj璚ia nie mam jak to zrobi.
  • Pomocny post
    Poziom 29  
    Poszukaj ma造ch tyrystork闚 w obudowach TO92 (np. MCR100), maj pr康 podtrzymania rz璠u kilku mA, albo zmontuj uk豉d zast瘼czy z pary tranzystor闚 NPN+PNP.
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    1 i 4. A mo瞠 dwa tranzystory zamiast tyrystora? Wtedy mo積a uzyska tak charakterystyk, jaka b璠zie potrzebna. W豉軼iwie te dwa tranzystory ju s na ostatnim schemacie: T2 i T4 - wystarczy opornik zamiast do tyrystora pod陰czy do kolektora T4, a opornik R10 do bazy T4 - wtedy T2 i T4 zast徙i tyrystor i b璠 mia造 "pr康 podtrzymania" oko這 2mA. Usun望 T1, D2 po陰czy z C2, klucz do kasowania (z niewielkim opornikiem szeregowym - np. 15R) pod陰czy do C2. Ale C2 musi mie mniejsz pojemno嗆 - 瞠by zanadto nie spowalnia w陰czania, mo瞠 np. 3,3uF (przy mniejszej od 2uF narastanie napi璚ia po puszczeniu klucza mo瞠 w陰czy "tyrystor" z T2 i T4 i kasowanie by nie zadzia豉這).

    Nie wiem, czy D4 jest potrzebna - MOSFET ma wbudowan diod, kt鏎a powinna wytrzyma sta造 pr康 290A, a w impulsie ponad 1kA (ale "druty" wytrzymuj tylko 195A sta貫go pr康u).

    2. To powinno by w nocie katalogowej. I jest: Single Pulse Avalanche Energy = 740 mJ. Ale z rysunku 12 wynika, 瞠 to jest dla pr康u 180A, a dla 30A jest oko這 3000 mJ (przy pocz徠kowej temperaturze z陰cza 25蚓). Poniewa moc strat przy napi璚iu 31V i powiedzmy oporno軼i drutu ograniczaj帷ej pr康 do 20A nie mo瞠 przekroczy 155W, tranzystor powinien j wytrzyma prawie przez ca造 okres sieci - a w sensownym uk豉dzie kondensator w zasilaniu uk豉du sterowania powinien si na豉dowa przez 1/4 okresu - wygl康a na to, 瞠 nie ma co si obawia efekt闚 w陰czeniowych (np. powolnego narastania napi璚ia na kondensatorze); czas 豉dowania bramki, powiedzmy pr康em 10mA, mo瞠 by do 54us (zobacz Total Gate Charge), nie jest to znacz帷y czas ze wzgl璠u na straty przy pojedynczym w陰czeniu.

    520W mocy ci庵貫j jest bardzo teoretycznie, bo dla temperatury obudowy 25蚓 - a ona nawet z wielkim radiatorem rozgrzeje si do 100蚓 przy po這wie tej mocy ze wzgl璠u na oporno嗆 ciepln mi璠zy ni, a radiatorem (Thermal Resistance / Case-to-Sink, Flat Greased Surface = 0.24蚓/W). I lepiej go nie przegrzewa, bo wtedy maleje napi璚ie w陰czenia.

    3. Przeoczy貫m t pojemno嗆 filtruj帷 - rzeczywi軼ie, tu nie ma obawy. Wy陰czenie b璠zie op騧niane g堯wnie przez prze豉dowanie pojemno軼i bramki, kt鏎e mo瞠 potrwa z 10us, pr康 zwarcia ogranicz troch oporniki R11 i R12, oraz oporno嗆 wewn皻rzna kondensator闚 30 000 uF (same oporniki do 600A, mam nadziej, 瞠 kondensatory bardziej) - to chyba pozwoli na wydzielenie si w tranzystorze energii oko這 50mJ, tranzystor wytrzyma z 10x wi璚ej (przy pocz徠kowej temperaturze z陰cza 25蚓).

    Chyba najgorszy mo磧iwy przypadek, to w陰czenie zasilania po zamontowaniu z貫go drutu, kt鏎y zrobi zwarcie - MOSFET b璠zie si w陰cza stopniowo przez kilka milisekund, a jego pr康 spowoduje zadzia豉nie zabezpieczenia, na szcz窷cie przy obni穎nym napi璚iu zasilania, inaczej m鏬豚y si przegrza.