Diskreter Monoflop aus dem wirklichen Leben

In meinem aktuellen Projekt benötige ich ein High-Side-PMOS, um eine Last zu trennen, sobald ein Überstrom- oder (nachgeschalteter) Überspannungszustand erkannt wird. Offensichtlich werden ohne einen permanenten Latch, sobald der PMOS öffnet, ein Überstrom sowie eine Überspannung verschwinden, wodurch die Komparatoren den PMOS wieder schließen würden. Das ist alles in Ordnung, da ich im Allgemeinen von vorübergehenden Fehlern ausgehe, die nach dem Aus- und Wiedereinschalten verschwinden sollten. Sollte jedoch ein dauerhafter Fehler auftreten, würde das PMOS schnell zwischen offenem und geschlossenem Zustand wechseln, was im Falle eines Kurzschlusses zu einem hohen Impulsstrom führen würde, der die Batterien schnell entleert.

Daher benötige ich einen Minimum-Off-Timer, um das PMOS für eine kurze Dauer (20 ms - 50 ms) im offenen Zustand zu halten, nachdem ein Fehler erkannt wurde. Dies würde die Rückkehr in den Betriebszustand bei vorübergehenden Fehlern ermöglichen und gleichzeitig die Auswirkungen von dauerhaften Fehlern minimieren.

Ich weiß, dass es fertige ICs wie den LTC4364 und ähnliche von MAXIM gibt, aber diese scheinen zumindest in kleinen Mengen Mangelware zu sein und sind auch ziemlich teuer.

Mein aktueller Ansatz, ohne den Minimum-Off-Timer, sieht so aus:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Meine erste Wette war der ehrwürdige 555-Timer oder ein anderer retriggerbarer Allzweck-Monoflop, aber meine Versorgungsspannungsanforderung von Vin,max 36 V schließt alle mir bekannten Teile aus. Bitte korrigiert mich, wenn ich falsch liege!

Damit bleibt mir eine diskrete Lösung, die auf einen BJT-Monoflop zurückgreift. Er wird durch den Open-Collector-Ausgang OK des Komparators ausgelöst. Wenn ein Fehler auftritt, wird OK auf Low gezogen und C1 entladen, während das PMOS-Gate vom PNP des ersten Schemas hochgezogen wird. Wenn das PMOS öffnet, hört der Komparator auch auf, OK niedrig zu ziehen, aber das langsame Laden von C1 hält es dort für einige Zeit.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung

Bitte überprüfen Sie anhand von Schaltplänen! Besonders unsicher bin ich bei der Funktionsweise des Monoflops, da ich das Gefühl habe, dass ich es auf eine etwas ungewöhnliche Art und Weise verwende. Ich habe das Ding auch noch nicht gesteckt sondern bisher nur in LTSpice simuliert (was prima funktioniert).

Erläuterung: Vin, max 36 V ist nur die maximale Fehlerfestigkeitsspannung. Die maximale Betriebsspannung beträgt 12 V.

Antworten (2)

Ich komme auf den Punkt und schlage eine Änderung Ihres Hauptdiagramms vor: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Verwenden Sie eine Diode wie gezeigt, damit die Aktivierung von Q1 ziemlich schnell erfolgt, wenn eine "Überlastung" auftritt. Damit dies effektiv funktioniert, sollte Q1 ein P-Kanal-FET sein - dies ermöglicht es C1, sich fast auf die ankommende Stromschiene aufzuladen - fügen Sie tatsächlich eine Zenerdiode über R2 hinzu, um diese Ladung auf 10 V zu begrenzen (falls das Gate durch Überspannung beschädigt wird). Stromspannung).

R2 kann als hoher Wert gewählt werden, der C1 langsam entlädt, wenn "OK" hoch zurückkehrt.

Ich schätze Ihren Vorschlag, da er eine viel geringere Anzahl von Teilen hat. Ich habe es in LTSpice versucht, aber ich habe Probleme, das System zu stabilisieren. Bei der Simulation eines Dauerkurzschlusses ist nur die erste Abschaltung zuverlässig. Wiederholte Umschaltungen sehen viel Geschwätz und haben eine viel kürzere Wartezeit. Ich werde weiter recherchieren.
Versuchen Sie vielleicht Q1 (MOSFET) mit einem niedrigeren Vgs (Schwellenwert). Fällt Ihr 36-V-Eingang ab, wenn der Ausgang kurzgeschlossen wird?
Okay das werde ich versuchen. Das Setup funktioniert gut für einzelne Ereignisse und auch für das anfängliche Abschalten von permanenten Fehlern, schlägt jedoch bei aufeinanderfolgenden Abschaltungen fehl.
Wo erhält OA2 seine Stromschienen?
OA2 wird vor M1 mit Strom versorgt.

Ihre Eingangsspannung erschwert ICs, ABER Sie könnten es sich leisten, unter Überstrombedingungen 600 mV zu verschwenden, daher ist es sinnvoll, einen niederohmigen Widerstand in der Quelle zu platzieren, der einen SCR einschaltet, wenn Vbe erreicht wird. Dieser SCR könnte nur aus zwei GP-Transistoren bestehen. Die Verwendung von zwei Transistoren anstelle eines kleinen SCR ergibt eine bessere Geschwindigkeit und eine bessere Kontrolle von Parametern wie dem Haltestrom. Ich habe BC337 und BC327 oder BC557 und BC547 oder BC817 und BC807 verwendet. Dann habe ich Transistor-Arrays verwendet, weil sie jetzt kostengünstig sind und Platz sparen. Die Anode des eigenen Thyristors ist über einen 10 Ohm Gate-Widerstand mit dem Gate des P-Kanals verbunden und schaltet ihn bei Überstrom schnell ab. In meiner Anwendung machte ich mir Sorgen um die Verdrahtungsinduktivität, also platzierte ich eine Schottky-Freilaufdiode, um den P-Kanal beim Ausschalten vor Spannungsspitzen zu schützen. Ich war auch besorgt über lästige Auslösungen, also überwachte ich die Leitung der Freilaufdiode, um die elektronische Sicherung automatisch zurückzusetzen. Schließlich habe ich eine 100-Mikrohenry-Spule mit dem Ausgang in Reihe geschaltet. Diese diskrete Konstruktionsbasis wird jetzt für den Schutz von Gleichstromversorgungssystemen verwendet.

Diskreter Monoflop aus dem wirklichen Leben
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v