Erhalten einer höheren Spannung von TL431 in einer Brechstangenschaltung

Ich möchte eine Schaltung mit einer Brechstangenschaltung vor Überspannung schützen, die Eingangsspannung sollte 50 V nicht überschreiten.

  • Der Ausgang des TL431 beträgt maximal 36 V. Kann eine Zenerdiode in Reihe wie im folgenden Schema den TL431 schützen? (Ist die Schaltung unten richtig)

  • Soll ich die Triac-Gate-Triggerspannung zur eingestellten Spannung hinzufügen?

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

BT139 Datenblatt

TL431 Datenblatt

Hast du es mal mit einer Simulation versucht?
@Andyaka Nein, noch nicht. Ich muss mich daran gewöhnen, den Simulator öfter zu benutzen...
Wollen Sie die Versorgung wirklich abrupt kurzschließen oder einfach mit einer sanften Strombegrenzung wie Zener und PTC blockieren? Wärmeschutz ist schon vorhanden. Ist ein Geräteausfallschutz wirklich erforderlich?
@TonyStewartSunnyskyguyEE75 Die Spannung geht direkt an einen Transistorkollektor mit einer VCE-Grenze von 60 V, der maximale Durchgangsstrom beträgt 10 A. Ich bin mit Zener- und PTC-Schutzschaltungen nicht vertraut. ist es schneller oder zuverlässiger?
Möglicherweise müssen Sie Ihre 10-A-Last in Bezug auf dynamische Änderungen besser definieren. Energie = 1/2 LI ^ 2 muss absorbiert werden, wenn sie plötzlich für den Überspannungsschutz (OVP) geöffnet wird. Im Allgemeinen kann ein MOV oder TVS mit Joule-Bewertung für OVP verwendet werden. Diese verhalten sich wie Zenerklemmen, aber für diesen Zweck. Wenn die Spannung stabil über dem Grenzwert liegt, wird auch bei positiver Temperatur ein strombegrenzendes PTC-Keramikteil verwendet. Koeffizient, damit er sich automatisch erholen kann. Andernfalls werden häufig Diodenklemmen an der Eingangsspannung verwendet.
@TonyStewartSunnyskyguyEE75 Ich blockiere die kurzzeitige Überspannung nicht, die Spannung ist möglicherweise hoch und immer noch mit dem Eingang verbunden. Kann ich MOV für diesen Fall trotzdem verwenden?
Ja, ein PTC ist die allgemeine Abkürzung für den Markennamen Polyfuse, der mit jeder Spannungsbegrenzungsklemme verwendet werden kann, indem die Haltestromschwelle gewählt wird. Sie sind nicht als präzise Teile gedacht, daher wird erwartet, dass ein Temperaturanstieg auf 85 ° C den Serienwiderstand stark erhöht, um den durch die Spannungsklemme bestimmten Strom zu begrenzen. Die Verlustleistung muss in allen Teilen berücksichtigt werden und Ihr Brecheisen muss verwendet werden, wenn VI=P zu hoch ist, um vernünftig zu sein. dann begrenzt der PTC den Strom und ein Leistungszyklus, um den SCR unter die Haltestromschwelle zurückzusetzen.
@TonyStewartSunnyskyguyEE75 In Kombination von Brechstange und PTC hält dieser Kühl- und Aufheizzyklus den Stromfluss im Triac aufrecht, der Wärme verursacht, richtig?
Für einen DC-Leistungstreiber wird nur ein SCR benötigt, der einen negativen Widerstand hat und somit die Spannung auf ~ 1 V + IfRs absenkt, und wenn der OV entfernt wird und dann der Strom abfällt, fällt der Widerstand um einige Größenordnungen auf den Nenn-R-Wert und ab es funktioniert normal, aber alle maximalwerte müssen eingehalten und nicht überschritten werden
Natürlich können Sie immer einen besseren Transistor mit höherer Nennspannung wählen, und dann möchten Sie nicht, dass ein Transient fälschlicherweise eine Brechstange auslöst, sodass Sie möglicherweise einen 1-ms-RC-Filter hinzufügen
@TonyStewartSunnyskyguyEE75 Danke für all die Erklärungen.

Antworten (2)

Sie möchten den TL431 auf Ihre gewünschte Crowbar-Nennspannung "einstellen". Lesen Sie das TL431-Datenblatt und sehen Sie sich das Blockdiagramm an, um zu verstehen, warum .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie werden wahrscheinlich auch R3 erheblich reduzieren wollen. Der TL431 benötigt 1 mA, also vielleicht ein paar hundert Ohm. Andernfalls fließt unnötigerweise Strom durch das Gate, bevor es auslösen soll. Wahrscheinlich nicht genug, um es auszulösen, selbst unter Kurvenbedingungen, aber es gibt keinen wirklichen Vorteil.

Stimmen Sie Andy zu, richten Sie einen kostenlosen Simulator wie LTspice ein (Sie müssen möglicherweise die Modelle für die Teile hinzufügen) und testen Sie dies selbst, und stellen Sie dann Fragen, wenn es keinen Sinn ergibt.

" Sie möchten den TL431 auf Ihre gewünschte Crowbar-Nennspannung "einstellen". Lesen Sie das Datenblatt des TL431 und sehen Sie sich das Blockdiagramm an, um zu verstehen, warum. " Ich verstehe es nicht ...
Welche Beziehung können Sie zwischen der Kathodenspannung und den Eingängen des Operationsverstärkers erkennen?
REF-Eingang ist unabhängig von der Kathodenspannung?
Richtig. Es vergleicht also die Teilerspannung direkt mit der Referenz von 2,495 V nominal.
Also wird der Zener in Reihe benötigt und ich muss nur den TL431 auf 50V einstellen?
Ja, zu beiden und wie gesagt zu R3.
Danke, nur über die Gate-Triggerspannung; Soll ich das auch zählen und die TL431-Spannung auf 49,3 V einstellen?
An der Kathode erscheint die Gate-Triggerspannung. Wie beeinflusst das den REF-Eingang? Gar nicht .

Um die vorherigen Antworten zu ergänzen, benötigt ein TRIAC normalerweise einen Stromimpuls, um sich vollständig einzuschalten. Sie könnten am Ausgang der Zenerdiode einen PNP-Transistor hinzufügen, der einen zuvor geladenen Kondensator zum Gate des TRIAC entlädt. Hier eine kleine Simulation:

Schaltkreis

Die Farbe Cyan zeigt den Strom durch den TRIAC.Wellenform

Ich konnte keine einzige Quelle finden, die dies in Brechstangenschaltungen erwähnt, danke.
Erhalten einer höheren Spannung von TL431 in einer Brechstangenschaltung
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