Detectar sobrecorriente / cortocircuito "real" contra picos de corriente

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

Básicamente, ¿qué tal dos mecanismos limitantes actuales en serie:

• Una que funciona bien dentro de los 40 microsegundos, pero solo se activa cerca de la clasificación de corriente máxima absoluta para los componentes afectados. Esto tendría un umbral definido, sin RC ni ninguna otra integración, pero se restablecería automáticamente, el equivalente a un PPTC rápido, desde una perspectiva de bloque de circuito.
• Uno que integra el umbral a lo largo del tiempo, ya sea utilizando un RC o una integración de amplificador operacional, por lo tanto, tiene una constante de tiempo potencialmente más larga que el límite de 40 microsegundos. El umbral sería mucho más bajo que abs-max: configúrelo para el límite de corriente sostenida deseado.

De esta manera, las corrientes de impulsos, como la carga del condensador en el arranque, se mantendrán en la medida en que se encuentren en abs-max, mientras que la protección de sobrecorriente de "fusible lento" estará en su lugar en condiciones normales de operación.

En lugar de utilizar una resistencia de detección de corriente, sugeriría que en su lugar monitoree la caída de voltaje en el MOSFET y lo compare con una señal de referencia que indique cuánto se puede dejar caer el MOSFET en un momento dado. Cuando el MOSFET no está habilitado, debería permitirse que se descargue la tensión de alimentación completa (de hecho, se esperaría). Una vez que está habilitado, su caída de voltaje debería caer bastante rápidamente, aunque exactamente qué tan rápido dependerá de la naturaleza de la carga a la que está conectado. Si la caída de voltaje en el MOSFET no sigue algo parecido al perfil adecuado, eso indicaría un problema y debería provocar un cierre del sistema.

Estoy de acuerdo con los demás en que debes tener un controlador de puerta MOSFET entre la puerta y IC2B. Un encendido muy lento de la compuerta con una fuerte corriente de drenaje puede causarle una pérdida significativa de encendido, ya que el interruptor no se está saturando rápidamente. Un apagado muy lento de la compuerta anula cualquier intento de realizar una parada de sobrecarga "rápida", ya que la capacitancia de la compuerta tardará un tiempo finito en descargarse (sin mencionar la disipación de energía durante el apagado lento).

Realmente sugiero usar un controlador IC MOSFET, uno que tenga varios amperios de activación y desactivación. Si no desea seguir esta ruta, al menos puede implementar un apagado rápido usando un transistor PNP y un diodo y ver si le gana algo.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Realmente necesitas averiguar si la pérdida de conmutación (activación y desactivación lentas) o la pérdida de conducción (\ $ I ^ 2 \ cdot R \ $) es lo que te está matando. Si se trata de una pérdida de conducción, puede hacer una conexión paralela con los MOSFET para obtener más capacidad de manejo de potencia. Si está cambiando la pérdida, mejore la unidad de la puerta.

Nunca he hecho esto. Pero creo que entiendo su pregunta, desea tener tiempos de respuesta adecuados para condiciones de alta corriente rápida y moderada.

Bueno, el primer compromiso en su modelo es potencia vs. corriente. El calor que entra en el chip es I ^ 2, pero solo estás midiendo yo. Pero no necesitas precisión, solo buenos límites, así que aquí hay un simple circuito de 2 tau:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Saqué los valores de la resistencia y el condensador de mi sombrero apresurado, querrás ajustarlos a la respuesta deseada.