Estoy diseñando un interruptor basado en Mosfet que usa un interruptor de lámina de corriente baja para controlar la iluminación de tira de 24V o 12V LED. Tener algunos problemas con los circuitos de protección. Mis especificaciones son las siguientes:
- entrada de 12-24V CC
- 2A corriente de salida máx.
- Protección contra polaridad inversa
- Protección contra cortocircuitos
Mi diagrama de circuito actual:
Operacióndelasiguientemanera:
- Entrada&Salidaenlaparteinferiorizquierda,MSTBA4.
- InterruptorconectadoarribaaladerechaSWT1
- ZenerD1garantizaquelascompuertasnoseaccionenporencimade15Vparaprotegerlasdedañosporaltovoltaje
- Q1estáconectadoenanti-serie(drenajeatierra)ysirvecomoproteccióndeentradainversa,cuandolaentradaseinvierte,lapuertaseponeatierraatravésdeR1yQ1sedesactiva.Durantelaoperaciónnormal,Q1seenciendeypasaporaltosudiodointernodelcuerpo.
- Q2eselinterruptorprincipal,cuandoelinterruptorsecierra,Q2seenciendeyconectalacarga.(Ladobajoconmutado)
- F1esunfusiblereajustablePTCdeBournsMF-R250clasificado30V2.5A(corrientededisparo5A)Esteesunproblema,comoexplicaréenbreve.
- D2esundiododeTVSbidireccionalparaabsorberlostransitorios.
Eldiseñofunciona,perohayalgunosproblemasquemegustaríamejorar,principalmenteconlaprotecciónactual.ElPTCtardaaproximadamente5Aendispararseenuntiemporazonable,las"fets" están bien con esto, ya que pueden manejar 10A (aparte de las consideraciones térmicas). El problema viene con el uso de un suministro con limitación de corriente, como un suministro de laboratorio. Por ejemplo, con un límite de corriente de 3A en el suministro, el voltaje de entrada cae antes de que el PTC se active. Una vez que el voltaje de entrada es lo suficientemente bajo, el voltaje de la compuerta en Q2 cae y hace que deje la saturación y entre en la región del tríodo. ¡Ahora Q2 comienza a disipar toda la energía y falla! Cuando se trabaja con una fuente de alimentación Meanwell de 24 V, esto no es un problema (NES-50-24), sin embargo, me preocupa que este interruptor se use con otros suministros ...
El objetivo es mantener el costo y la complejidad lo más bajos posible. He considerado algunas opciones:
- Agregue un circuito comparador para la protección de subtensión. es decir, cuando la entrada es < 12V, tire de la compuerta Q2 a tierra. > El problema es que, incluso con la histéresis, esto hace que el circuito oscile a medida que la PSU se recupera y luego vuelve a activar la protección.
- Agregue sobre la protección actual con una derivación actual y un pequeño op-amp + comparador para desactivar Q2. Nuevamente el mismo problema con la oscilación, también aumenta la complejidad.
¿Alguna sugerencia?