|
|
|
|
|
Повторил эксперимент.
В качестве датчика тока и минимального сопротивления КЗ взят SMD резистор 2512 на 20мОм, 1%.
На осциллограмме ниже видно, как меняется ток через ключ при относительно плавном изменении тока нагрузки от 2А до КЗ и обратно - от КЗ до 2А.
Теперь фрагмент осциллограммы, на котором видно, как меняется коэффициент заполнения импульсов благодаря схеме защиты. Взят спадающий участок (уменьшение тока нагрузки от КЗ до 2А), так как именно там получилось вместить на экран одновременно максимальную и минимальную длительности импульса.
Видно, что ограничение тока начинается при значении, примерно, от 3.5А и выше.
На следующей осциллограмме показан один импульс тока при КЗ нагрузки.
Пиковое значение тока 16.5А. Длительность примерно 8мкс.
При периоде 16.4мс получается коэффициент заполнения 0.0005.
Действующее значение тока через ключ при КЗ - 16.5А*0.0005=0.008А=8мА. |
|
|
|
Транзистор при КЗ греется сильно, но сжечь его пока (слава Богу) не получается... 
Если учесть, что при номинальном токе 1А полевик не греется вообще, при токе 2А чуть тёплый, а защита планировалась именно как защита от КЗ, то, думаю, вполне нормально.
Наверно, можно поиграться с постоянной времени цепочки задержки срабатывания R12,C8 для выбора оптимального времени задержки. Так как именно от неё зависит, сколько по времени ключ будет находится в состоянии перегрузки до срабатывания защиты.
|
|
|
|
Задержка срабатывания должна зависеть от кратности перегрузки, чем больше, тем короче. При коротком замыкании должна срабатывать мгновенно. |
|
|
|
Так оно примерно так и получается. Просто из-за другого принципа работы (ограничение тока уменьшением коэффициента заполнения), происходит не задержка отключения нагрузки, а ограничение тока в ней. При резком КЗ и уменьшение тока происходит резко.
|
|
|
|
Осциллограмма импульсов напряжения на затворе ключа (зелёная) и тока через него (синяя) при КЗ нагрузки. Сопротивление датчика тока 20мОм.
При том, что коэффициент заполнения на входе ключа близок к единице (254/255=0.996), на затворе импульс ограничен длительностью, примерно, 6.5мкс.То есть, коэффициент заполнения импульсов тока КЗ в нагрузке получается 6.5мкс/16.4мс=0,0004. |
|
|
|
В конце импульса транзистор работает в активном режиме. Из-за этого и нагрев. |
|
|
|
То есть,напряжение на затворе уже нулевое (зелёная осциллограмма), а ток через полевик продолжает течь, постепенно спадая?
Это, видимо, из-за индуктивности проводов и наличия возвратного диода. Ведь по сути, это импульсный понижающий стабилизатор. Только с малой индуктивностью дросселя и без конденсатора параллельно нагрузке.
По крайней мере когда я смотрел импульс на самом полевике (исток-сток), то там чёткий прямоугольник.
Завтра ещё посмотрю... |
|
|
|
DWD: То есть,напряжение на затворе уже нулевое (зелёная осциллограмма), а ток через полевик продолжает течь, постепенно спадая?
Нет, еще раньше, за две или одну клеточку до конца импульса. Тут бы напряжение на сток-исток прояснило бы картину. По идее там напряжение на затворе начинает спадать и транзистор начинает призакрываться переходя в активную область. Должен наблюдаться резкий рост напряжение сто-исток ещё до окончания импульса на затворе.
Но если в клеточке 5В, то активный режим там короткий, всего 1/10 от большой клетки в конце импульса а потом открывается обратный диод. Но может случиться так, при токе близком к граничному, что защита начнет срабатывать но превышения тока не хватит чтобы отключить транзистор и он до конца периода останется в активно режиме.
Попробуйте плавно подбирать сопротивление нагрузки в районе тока срабатывания защиты, пытаясь поймать этот пограничный режим.
Для избегания такого режима надо вводить ПОС по току срабатывания. Хотя может быть ПОС тут и присутствует в неявном виде по температуре кристалла силового транзистора. |
|
|
|
Основная ПОС - за счёт увеличения напряжения на стоке, вызванном закрыванием транзистора при срабатыванит защиты.
Подобрать плавно момент срабатывания не получается - реостат слишком грубый.
Наверно придётся собрать активную нагрузку на мощном полевике.
|
|
|
|
DWD: С другим полевиком и ток будет другой.
DWD: Наверно, можно поиграться с постоянной времени цепочки задержки срабатывания R12,C8 для выбора оптимального времени задержки.
Не очень понятно ради чего все эти сложности. Обычно в блоках питания датчиком тока является простой резистор и прекрасно со своей задачей справляется. Хоть шимом хоть без шима. |
|
|
|
|
