Detectar "real" de sobrecorriente/cortocircuito vs picos de corriente

Question

Tenemos un MOSFET que las unidades de carga. La carga tiene un sentido de resistencia en su ruta de acceso actual y su voltaje es utilizado para activar un circuito que puede desconectar la carga si se detecta una sobre la condición actual.
Pero no fue fácil. Muchos tipos de cargas que generan gran pulsos cuando se conecta (condensadores de entrada, etc), de manera temporal sobrecorriente puede activar el pestillo, así que la fed que el sentido corriente de voltaje en un condensador. Se parece a esto:

El problema es que el aumento de las corrientes de matar el MOSFET (y otros circuitos existentes) exponencialmente más rápido, mientras que los más altos voltajes (desde el sentido actual) va a cambiar el condensador menos de forma lineal más rápido.
Si queremos modificar el valor razonable actual/tiempo para accionar el pestillo, una corriente más alta se llevará demasiado tiempo, mientras que la optimización de una alta corriente de pasarse a bajas corrientes.

Hemos estado pensando en utilizar un termistor en lugar de un condensador (derecha de la curva de respuesta) pero todos ellos parecen ser demasiado lenta para nuestro caso (en 200A tenemos alrededor de 40 us para que se apague). Ahora hay una idea de utilizar un integrador op-amp para medir la corriente*tiempo...
¿Alguno de los que tienen sentido? Hay un estándar de la industria de la práctica para este tipo de caso? Esto realmente no puede ser tan complicado, se siente como debería ser un problema común... se puede? ¿No es así? :)

Nuestro problema no es acerca de los componentes (si el op-amp será capaz de conducir el MOSFET en X Amperios), es acerca de lo que provocó en 'esto es demasiado alto demasiado largo' en lugar de 'corriente de alta intensidad pero de corta y bien la situación. Me he quitado los nombres de los dispositivos en consecuencia :)

Answer 1

El problema subyacente descripción sugiere la posibilidad de una solución de baja tecnología en lugar de la de alta tecnología camino. Esto no quiere decir que el mencionado integrador basado en el enfoque no funciona, por supuesto.

Básicamente, cómo acerca de dos de los actuales mecanismos de limitación de la serie:

• Uno que funciona bien dentro de los 40 microsegundos de tiempo, pero activa sólo en cerca de la máxima capacidad nominal de corriente de los componentes afectados. Esto tendría un fuerte umbral, no RC u otros de integración de los involucrados, pero sería auto-reset - el equivalente de un rápido PPTC, a partir de un bloque del circuito de perspectiva.
• Uno de los que integra el umbral a lo largo del tiempo, mediante el uso de una RC o un op-amp de la integración, por lo que tiene una constante de tiempo potencialmente más largo que el 40 microsegundos límite. El umbral podría ser mucho menor que el abs-max: Establecer por las que se desea mantener el límite de corriente.

De esta manera, el impulso de corrientes, tales como el condensador de carga en el inicio iba a pasar, siempre y cuando sean menores de abs-max, aunque lento "fusible" de protección de sobrecorriente en las condiciones normales de funcionamiento.

Answer 2

En lugar de utilizar una corriente de sensor de resistencia, te sugiero que en lugar de monitorear la caída de voltaje a través del MOSFET y la compara con una señal de referencia que indica lo mucho que el MOSFET se pueden caer en cualquier momento dado. Cuando el MOSFET no está habilitado, debe permitirse a la caída de la tensión de alimentación completa (de hecho, lo que sería de esperar). Una vez activado, su caída de tensión debe caer con bastante rapidez, aunque exactamente cómo rápidamente dependerá de la naturaleza de la carga a la que está conectado. Si la caída de tensión en el MOSFET no seguir algo que se asemeja el perfil adecuado, lo que podría indicar un problema y debe dar lugar a un apagado del sistema.

Answer 3

Estoy de acuerdo con los demás que usted debe tener un MOSFET de puerta de conductor entre la puerta y IC2B. Una muy lento gate turn-on con la pesada carga de corriente puede causar vuelta significativa en la pérdida, ya que el interruptor no está saturando rápidamente. Una muy lento gate turn-off niega cualquier intento de hacer una 'rápida' desconexión de sobrecarga, desde la puerta de la capacitancia tendrá una cantidad limitada de tiempo para la descarga (por no hablar de la disipación de energía durante el lento turn-off).

Realmente me sugieren el uso de un MOSFET driver IC, uno que tiene varios amperios de encendido y apagado de la capacidad. Si no quieres ir por este camino, al menos puede implementar un rápido desactivar el uso de un transistor PNP y un diodo y ver si se gana nada.

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Usted realmente necesita para averiguar si el cambio de la pérdida (lento encendido y apagado) o la pérdida de la conducción (\$ I^2 \cdot R\$) es lo que los está matando. Si es la pérdida de la conducción, podría paralelo de los Transistores para obtener más capacidad de manejo de potencia. Si de conmutación de la pérdida, mejorar la puerta de la unidad.

Answer 4

Nunca he hecho esto. Pero creo entender tu pregunta, quieres tener adecuado de los tiempos de respuesta rápido de corriente alta y moderada en las condiciones actuales.

Así, el primer compromiso en el modelo es de potencia vs actual. El calor va en el chip es I^2, pero usted está midiendo sólo I. Pero no se necesita precisión, solo buena límites, así que aquí es una simple 2 tau circuito:

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Me sacó el resistor y capacitor valores fuera de mi apresurada sombrero, usted querrá ajustar a la respuesta deseada.