Здраствуйте.
Кажется разобрался в причине выхода из строя силовых ключей. Помогла заметка прочитанная в Сети о работе плавких предохранителей и строчки из старой школьной песенки:
А если U разделить на R
Получим то что открыл Ампер…
Так вот о предохранителях : оказывается при напряжении ниже 30В они плавятся, при более высоком сгорают с образованием дуги. В моём случае происходило скорее всего расплавление и времени до обрыва цепи хватило что бы ток КЗ возрос до значительной величины, возможно до нескольких сотен ампер, т к цепь КЗ хоть и имеет конечное значение сопротивления всё же достаточно мало, лавинообразно нарастающий ток и спалил силовые ключи.
Придя к пониманию причины надо было исключить её повторение.
Казалось бы чего проще, вывод напрашивался сам собой - установить тиристор сразу после моста за предохранителем… Ага, щас…, у меня без проблем не бывает и конечно же она тут же появилась. Дело в том что в данном БП стабилизатор установлен по ,, минусу,, и просто включить тиристор после моста не получается, он или сразу открывается, даже при выключенном стабилизаторе или не реагирует на изменение выходного напряжения, как работает тиристор не мне объяснять, и если со стабилизатором по ,,плюсу,, никаких проблем то здесь пришлось поломать голову. Три дня потратил в попытках заставить его работать как надо, чтобы он реагировал на изменение напряжения после стабилизатора. Перепробывал несколько ключей на транзисторах, пытался развязать диодами - не получалось. Наконец пришло понимание что управляющий электрод надо развязать гальванически с выходом стабилизатора, может молодой НАМ сообразил бы сразу, а мне как тому жирафу дошло на третий день. Выход был один - развязать оптопарой. Спалив для начала пару оптопар получил вполне работоспособную схему, оказавшуюся очень простой: на выходе стабилизатора цепочка из стабилитрона на желаемое напряжение срабатывания и ограничительное сопротивление. С сопротивления снимается напряжение на оптопару, выход оптопары включает плюс через ограничительное сопротивление на управляющий электрод тиристора.
Всё. Многократные испытания показали достаточную надёжность такого решения, защита хорошо реагирует как на медленное изменение выходного напряжения так и на мгновенное равное выпрямленному. Силовые ключи которые остались целы после пробоя одного из них должны быть сохранены, не говоря уже о нагрузке, ну а там как повезёт ибо пути тока неисповедимы. Немного об оптопарах. Пойдут РС120 и РС817, добыть их можно со старых зарядок для тлф. Следует иметь ввиду что открываются они медленно и полностью открываются при напряжении от 3В до 3,5В в зависимости от экземпляра, открытый переход тоже различен по сопротивлению, из десятка проверенных составлял от 100ом до 1.5ком
Решив таким образом свою проблему захотел понять почему же нет схем с ключом на полевом транзисторе. Побродив по Сети прочитал несколько рефератов на эту тему и даже часть книги Кудрявцева. Не всё конечно понял, слишком много математики. Особенно поразил один реферат в начале которого утверждается что ключи на ПТ работают быстрее чем на биполярных, а в конце на последней строке прямо противоположный вывод. Интересно, их читают те для кого они пишутся ? Поняв что теорию мне не осилить перешёл к практике. Собрал простой ключ, включил последовательно с нагрузкой и попытался выключить замкнув на мгновение затвор с истоком и сразу стало понятно почему в ключах не используются ПТ. Ключ хоть и работает, но закрывается медленно, что даже заметно на глаз на цифровом мультиметре, чего не скажешь о тиристорной защите. Наверное существуют приёмы позволяющие закрыть ПТ быстро, но скорее всего они достаточно сложны, а так как мне это не слишком нужно то прекратил свои изыскания.
Попутно обнаружил не совсем понятное явление с мощными полевыми транзисторами. Первым попытался включить IRF740, 40А 400В, с сопротивлением открытого перехода согласно даташит 0.5ом. При токе нагрузки 3А падение напряжения на нём составило 5.5В, что говорит о сопротивлении перехода 1.8 -1.9ом, при этом сильно грелся даже на теплоотводе. Такой ПТ у меня был один, а вот FB260 60А 200В с сопротивлением открытого перехода 0,04ом по даташит, не самый худший по сравнению с другими. Каково же было удивление - падение напряжения составило 4.5В при токе 5А, т е переход равнялся 0.9ом, грелся тоже очень сильно. Решил поставить четыре параллельно, развязав затворы через сопротивления по 62ом на одном общем радиаторе. Температура несколько упала, составив примерно 65 градусов через 10мин при токе через ключи 5А, но самое удивительное то что падение напряжения через ключ так и осталось 4.5В, хотя вроде бы сопротивление открытых переходов должно было сложиться и падение напряжения снизиться. Кто нибудь может объяснить попроще в чём дело?
Геннадий
