límite actual usando MOSFET

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Estoy conduciendo un motor de 24 VCC que puede alcanzar hasta 30 A y me gustaría incorporar alguna protección contra sobrecorriente / cortocircuito. Como tal, estoy planeando colocar una resistencia de derivación y MOSFET de potencia (IRF1405) después de mi carga para apagarla si se detecta una corriente excesiva en la derivación. Esto se ilustra en la figura siguiente.

Donde estoy atascado es qué circuitos pueden usarse en lugar del bloque etiquetado "Some IC?". Idealmente, me gustaría usar una solución de un solo chip, pero no puedo encontrar algo adecuado. ¿Qué es una buena solución que puedo usar y qué efecto tendría tal configuración en la corriente de arranque?

Algunas cosas que he encontrado son el INA300, sin embargo, esta señal de salida nunca fue diseñada para conducir la puerta de un MOSFET o el LTC4361, lo cual es ideal pero no es adecuado para una aplicación de 24V.

    
pregunta user3095420

2 respuestas

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Una resistencia de 30A, 2 mili ohmios suena como un desafío para mí, pero está bien, mi trabajo diario está en el rango de micro-Amps :-).

Dado que probablemente no necesite una alta precisión, ¿qué le parece usar la resistencia Rds_on del MOSFET para medir la corriente? Mire en la hoja de datos qué Vds estará a 30 A y los Vgs que va a usar. Por ejemplo, a 25 grados, Vgs = 6 V, Id = 30 A Vds será de aproximadamente 250 mV.

Use un comparador para comparar Vds con un voltaje de referencia de, por ejemplo, 400 mV. Cuando Vds > 400 mV apagar el MOSFET. Cuando apague el MOSFET Vds aumentará a 24 V, de modo que el comparador mantendrá apagado el MOSFET.

    
respondido por el Bimpelrekkie
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Esto podría ser una mala idea (como se dijo) por un par de razones.

  1. Si limita la corriente, limita el par del motor. Esto puede evitar que el motor arranque en absoluto, o que comience con una carga pesada, o que se detenga en la condición de alta corriente cuando encuentra una carga temporal que de lo contrario se despejaría.
  2. Si simplemente tiene un límite de corriente para algún valor como 10A, controlando el voltaje de la compuerta para apagar parcialmente el FET, caerá un voltaje sustancial a través de él (tal vez 10 V), disipando así 100 W en el FET. Los arreglos del disipador de calor y de refrigeración para hacer frente a esto serán mucho más caros de lo que necesita. Si realmente desea limitar la corriente de funcionamiento, puede apagar la corriente completamente y volver a habilitarla muy rápido; esto es eficiente y se llama control PWM.

El motor puede tolerar el funcionamiento de la corriente de bloqueo por un tiempo limitado, ¡de lo contrario se destruiría al arrancar! (Algunos motores de tracción lo harán, a menos que sean de arranque suave). Por lo tanto, un buen circuito de control permitirá el funcionamiento a corto plazo a alta corriente, luego apagará la corriente completamente antes de que se apague el motor o limitarla mediante el control PWM.

¿O realmente estás protegiendo la fuente de alimentación? Si es así, el control de PWM funciona, pero limita el par disponible como se indicó anteriormente.

Por lo tanto, su bloque etiquetado como "Algún IC" es un controlador PWM, o posiblemente un microcontrolador con PWM y alguna otra lógica para permitir la corriente completa y evitar la sobrecarga. (Es probable que también necesite un INA300 para generar un voltaje adecuado a partir de la derivación actual, para una solución de 2 chips).

    
respondido por el Brian Drummond

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