Помощь по аппаратной защите

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

Всем привет. Я новичок в электронике и прошу помощи в реализации аппаратной защиты по току. За основу взята схема с сайта motor-r.info. Только вместо ne555 собираю схему на ардуино нано. Как в данном случае можно аппаратно реализовать отключение входного шим сигнала на TLP250 сигналом компаратора LM393? Или можно с помощью той же оптопары PC817 просто подтянуть входной сигнал к земле?

Pyotr
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2014

Коммутируя ШИМ транзистором оптопары, можно только ограничить ток через VT1 (защита будет включаться и тут же выключаться). При этом вся мощность при КЗ  выделится на нем и ему крышка. Защита должна защелкиваться и отрубать выходной каскад, а сниматься программно.

Можно ввести ПОС в схему компаратора.

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

Вот тут еще встретил схему защиты, но не хватает квалификации с ней разобраться. Что за элементы стоят после компаратора?http://arduino.ru/sites/default/files/u16587/zashchita.jpg

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

Vlad1m1r пишет:
Вот тут еще встретил схему защиты, но не хватает квалификации с ней разобраться. Что за элементы стоят после компаратора?http://arduino.ru/sites/default/files/u16587/zashchita.jpg

D-триггер и элемент 2И.

https://ra4fjv.org/biblioteka/shilo-v-l-populyarnye-cifrovye-mikroshemy-... - качаешь, читаешь, проникаешься...

 

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

Погуглил Уго, описание, что за микрухи. Сижу вникаю)))

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

Vlad1m1r пишет:

Всем привет. Я новичок в электронике и прошу помощи в реализации аппаратной защиты по току. За основу взята схема с сайта motor-r.info. Только вместо ne555 собираю схему на ардуино нано. Как в данном случае можно аппаратно реализовать отключение входного шим сигнала на TLP250 сигналом компаратора LM393? Или можно с помощью той же оптопары PC817 просто подтянуть входной сигнал к земле?

коллектор фототранзистора DA4 соединяешь с выводом 2 DA2 и с каким-нибудь пином ардуины, на него подключаешь прерывание - оно отключает шим и выводит соотв. информацию.

Pyotr
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2014

Ненужно это Вам. (всмысле тригеры и логика)

Вот подрисовал намного. Можете собрать и испытать.

Кратко о работе схемы. VT1 (мой) изначально закрыт и свободно пропускает положительный фронт импульса (С1 разряжен).
Если нет КЗ и перегрузки, на выходе компаратора устанавливается высокий уровень и открытый транзистор оптрона коротит базу VT1 на землю, удерживая его в закрытом состоянии.
Иначе транзистор оптрона отпускает базу VT1(моего) и он закрывается. При этом закрывается выходной ключ и продолжает быть закрытым пока на вход не подадим "0".

Делители на входах ЛМ такие, чтоб на 5 выводе напряжение было больше напряжения на К ключа в открытом состоянии + 0.7В.

На 6 выводе должно быть чуть больше, чем на 5.

Это если на входе "0"

При работе на 6 должно быть меньше чем на 5.

R2 около 4.7 кОм.
С1 навскидку 470-2000 пФ
VD11 на 1000В маломощный.
 

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

Изначально я так и планировал. Даже накидал скетч. Но потом прикинул, если ардуина вдруг глюканет и не даст вовремя программный сигнал, то погорит ведь все. Решил аппаратно все таки сделать. Да и быстродействие наверное побольше будет.

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

Vlad1m1r пишет:

Всем привет. Я новичок в электронике и прошу помощи в реализации аппаратной защиты по току. За основу взята схема с сайта motor-r.info. Только вместо ne555 собираю схему на ардуино нано. Как в данном случае можно аппаратно реализовать отключение входного шим сигнала на TLP250 сигналом компаратора LM393? Или можно с помощью той же оптопары PC817 просто подтянуть входной сигнал к земле?

коллектор фототранзистора DA4 соединяешь с выводом 2 DA2 и с каким-нибудь пином ардуины, на него подключаешь прерывание - оно отключает шим и выводит соотв. информацию.

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

Pyotr, а какими элементами здесь будет определяться ток перегрузки? В моем случае это будет 1,8А. 

Делители на входах ЛМ такие, чтоб на 5 выводе напряжение было больше напряжения на К ключа в открытом состоянии + 0.7В. А как соблюсти это условие, если перегруз может случиться при значении ШИМ равному, например, 3, 4 или 5В?

 

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

Vlad1m1r пишет:

Делители на входах ЛМ такие, чтоб на 5 выводе напряжение было больше напряжения на К ключа в открытом состоянии + 0.7В.

?????

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

Pyotr в посте #7 описал работу приведенной им схемы. Не соображу как получить данное условие "Делители на входах ЛМ такие, чтоб на 5 выводе напряжение было больше напряжения на К ключа в открытом состоянии + 0.7В."

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

Vlad1m1r пишет:

Pyotr в посте #7 описал работу приведенной им схемы.

Вот я и "офигел". Для изначальной схемы это бред. Сорри. Что Петр хотел сказать своей - я тоже не понимаю, там нет контроля тока. Или жара подмосковная мне мозг расплавила. В изначальной схеме контроль тока на резисторе под эмиттером.

 

 

Pyotr
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2014

Vlad1m1r пишет:

Pyotr в посте #7 описал работу приведенной им схемы. Не соображу как получить данное условие "Делители на входах ЛМ такие, чтоб на 5 выводе напряжение было больше напряжения на К ключа в открытом состоянии + 0.7В."

Руцкими буквами же написано, черным по белому)))

Открываешь выходной ключ, даешь ток 1.8 А. На R7 падает 0.18 В. На транзисторе я не знаю сколько - надо померить напряжение на коллекторе. Пусть будет 1 В. Прибавляем 0.7 В. = 1.7 В. Это и есть напряжение на К ключа в открытом состоянии + 0.7В.

Значит на выводе 5 LM393 должно быть 2В. Это определяется делителем R19/R20=100/22кОм (навскидку).
Отношение резисторов R8/R21 создаст смещение на выводе 6. Это напряжение должно быть больше, чем на ноге 5. Возьмем к примеру R8/R21=10/3.3кОм. Получим около 3В. Это про "Делители на входах ЛМ "
При таких значениях на выходе компаратора "0" - оптотранзистор закрыт. Это при закрытом вых. ключе.

Когда ключ откроется, на выводе 6 LM393 напряжение упадет с 3В до 1.7В. На выходе компаратора появится высокий уровень и оптотранзистор откроется и запрет VT1 (мой), тем самым обеспечивая прохождение импульсов на драйвер.

При перегрузке или КЗ как только напряжение на коллекторе ключа поднимется выше 1.3В, соответственно на выводе 6 ЛМ выше 1.3+0.7=2В, компаратор поменяет состояние на своем выходе с высокого на низкий уровень. Это приведет к закрытию оптотранзистора, С1 зарядится до 0.7В через R2 и VT1 (мой) откроется, шунтируя вход драйвера. Выходной ключ закроется и наступит стабильное состояние из которого можно выйти только подав на вход "0" -это разрядит С1 и дальше можно снова подавать импульс.

R20 подстроечник - им выставлять ток срабатывания защиты.

Измеряя напряжение на коллекторе VT1 (моего) при подаче высокого уровня на вход схемы, будем знать состояние защиты. 1-1.2В - работа норм, а 0.1-0.2В - сработала защита. 

Pyotr
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2014

Vlad1m1r пишет:

Делители на входах ЛМ такие, чтоб на 5 выводе напряжение было больше напряжения на К ключа в открытом состоянии + 0.7В. А как соблюсти это условие, если перегруз может случиться при значении ШИМ равному, например, 3, 4 или 5В?

 

Подумайте, над выделенным.

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

Pyotr, большое спасибо за подробное объяснение. Просто изначально вы в своем варианте вычеркнули связь с шунтом R7. И это ввело меня в заблуждение. Тогда ещё пара вопросов))) Я не смог уяснить назначение диода vd11. Для чего он нужен? И какой транзистор vt1(ваш) можно использовать в схеме?

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

Pyotr пишет:

Открываешь выходной ключ, даешь ток 1.8 А. На R7 падает 0.18 В. На транзисторе я не знаю сколько - надо померить напряжение на коллекторе. Пусть будет 1 В.

2.1В в этом IGBT - FGH60N60.

С моей стороны - сорри! Я тоже не разглядел, что ты берешь напряжение с токового шунта, просто с коллектора.

Жара плавит мозг.

----

С коллектора плохо (чисто ИМХО), потому что, если IGBT сгорит нахрен, то на компаратор пойдет 220В... и сгорит всё остальное на схеме. Поэтому и берут поближе к земле, как в изначальной схеме.

--------------

и опять я не прав - там диод защитный... так что все нормально.

Pyotr
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2014

Vlad1m1r пишет:
... Тогда ещё пара вопросов))) Я не смог уяснить назначение диода vd11. Для чего он нужен? И какой транзистор vt1(ваш) можно использовать в схеме?

VD11 развязывает выходное и опорное на выводе 6 компаратора напряжения. Попростому - выходное может только понижать  опорное, но не повышать.

VT1 любой маломощный npn начиная от КТ315.

Учитывая температурные характеристики выходного транзистора, расчитывать на супер точность по току срабатывания защиты не стоит. Но думаю Вам пойдет, если не найдете чего проще.

Без опторазвязки схему можно значительно упростить. 
R5, R2, C1, VT1 на вход драйвера, или мосфета, или NPN транзистора, а VD11 (только шоттки) анодом на базу VT1. Тоесть, можно добавить такую защиту в уже собранную схему.

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

1N5817 в качестве vd11 норм?

Pyotr
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2014

wdrakula пишет:

Жара плавит мозг.

Аналогично.. 35* в тени, а я роликовые ножницы по жести варю, а башка уже не варит...) куда-что. Вот зайду во времянку под вентилятор, пару строк напишу и опять на жару. Да и спал всего 3 часа. Днем хотел подремать, так и не заснул. Поэтому и слова не рядом...

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

1. Напряжение на вх. 6 компаратора формируется из напряжения на щунте (пропорционально току, тут всё правильно) плюс напр. коллектор-эмиттер силового транзистора минус падение на диоде.

Второе и третье слагаемые - величины ненормируемые, разные для разных экземпляров и нелинейно зависящие от температуры. Это  mauvais ton, применения подобных схем следует избегать. 

2. В схеме #7 больше деталей чем в исходной. В чем её преимущество? 

Pyotr
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2014

Vlad1m1r пишет:
1N5817 в качестве vd11 норм?

Нет, шоттки - это я про другую схему, без опторазвязки. Применительно к схеме пост 7 нужен кремневый на напряжение больше 500 В.

Pyotr
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2014

SLKH пишет:

2. В схеме #7 больше деталей чем в исходной. В чем её преимущество? 

Она работает как нужно ТС.(надеюсь будет работать). Предлагайте свои варианты. Я только "за". Заодно и поучусь.

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

Pyotr пишет:

SLKH пишет:

2. В схеме #7 больше деталей чем в исходной. В чем её преимущество? 

Она работает как нужно ТС.(надеюсь будет работать). Предлагайте свои варианты. Я только "за". Заодно и поучусь.

к первой схеме добавить 1 диод и вывести сигнал на прерывание.

 

 

 

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

SLKH, допустим я подвешу прерывание на какой-то цифровой пин с вызовом какой-то "защитной" функции. А каким образом можно надёжно программно остановить генерацию ШИМ, допустим с пина d11?

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

Pyotr, а что если то, что касается снятия напряжения с шунта и компаратора оставить как в оригинале, а ваш vt1 вместе с обвязкой оставить как есть? Этот вариант тоже наверное будет работоспособен?

sadman41
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2016

Vlad1m1r пишет:
А каким образом можно надёжно программно остановить генерацию ШИМ, допустим с пина d11?

digitalWrite(11, LOW)

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

А какой диод подойдёт для развязки в вашей схеме?

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

sadman41 пишет:

Vlad1m1r пишет:
А каким образом можно надёжно программно остановить генерацию ШИМ, допустим с пина d11?

digitalWrite(11, LOW)


А какой диод подойдёт для развязки в вашей схеме?

sadman41
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2016

Vlad1m1r пишет:
А какой диод подойдёт для развязки в вашей схеме?

В какой моей схеме?

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

sadman41 пишет:

Vlad1m1r пишет:
А какой диод подойдёт для развязки в вашей схеме?

В какой моей схеме?


Пардон) показалось slkh написал)

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

Vlad1m1r пишет:
А какой диод подойдёт для развязки в вашей схеме?
любой маломощный общего применения.

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

SLKH пишет:

Vlad1m1r пишет:
А какой диод подойдёт для развязки в вашей схеме?
любой маломощный общего применения.


Схема конечно получается простая и код простейший для данной защиты, но как я писал выше меня отпугивает то, что нано может подвиснуть или глюкануть и произойдет отказ защиты.

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

Pyotr пишет:

SLKH пишет:

2. В схеме #7 больше деталей чем в исходной. В чем её преимущество? 

Она работает как нужно ТС.(надеюсь будет работать). 

Она, возможно, будет работать, но "Учитывая температурные характеристики выходного транзистора, расчитывать на супер точность по току срабатывания защиты не стоит."

Чем не устраивает контроль тока на эмиттерном резисторе? 

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

Vlad1m1r пишет:
SLKH пишет:

Vlad1m1r пишет:
А какой диод подойдёт для развязки в вашей схеме?
любой маломощный общего применения.

Схема конечно получается простая и код простейший для данной защиты, но как я писал выше меня отпугивает то, что нано может подвиснуть или глюкануть и произойдет отказ защиты.

ну добавь ещё R-S триггер. Ссылку на книгу я давал. 

И гораздо более полезный плавкий предохранитель в цепи ~220

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

SLKH пишет:

Vlad1m1r пишет:
SLKH пишет:

Vlad1m1r пишет:
А какой диод подойдёт для развязки в вашей схеме?
любой маломощный общего применения.

Схема конечно получается простая и код простейший для данной защиты, но как я писал выше меня отпугивает то, что нано может подвиснуть или глюкануть и произойдет отказ защиты.

ну добавь ещё R-S триггер. Ссылку на книгу я давал. 

И гораздо более полезный плавкий предохранитель в цепи ~220

Предохранитель конечно можно поставить. Но это наверное как последняя инстанция будет. У плавких предов своя время-токовая характеристика.И наверное пока он перегорит, IGBT пыхнет.

Pyotr
Offline
Зарегистрирован: 12.03.2014

Vlad1m1r пишет:
Pyotr, а что если то, что касается снятия напряжения с шунта и компаратора оставить как в оригинале, а ваш vt1 вместе с обвязкой оставить как есть? Этот вариант тоже наверное будет работоспособен?

Не будет защелкиваться защита, а будет включать/выключать нагрузку и при зависании МК (именно этого Вы боитесь) толку от такой защиты никакой.

В Вашем случае точности особой ненужно, иначе двигатель просто не стартанет - стартовый ток в несколько раз больше рабочего.

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

SLKH, а можно ваш e-mail? Хотел бы с вами пообщаться

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

Vlad1m1r пишет:

SLKH, а можно ваш e-mail? Хотел бы с вами пообщаться

Здесь пиши.

Хорошо бы, чтобы ты (в первую очередь сам себе, ну заодно и нам) ответил на вопросы:

- что надо защитить?

- от каких именно напастей? 

 

======

ну и не забывай про классику: 

  Система обеспечения надежности выведет из строя другие системы.

 

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

Я в свободное от основной работы время ремонтирую генераторы автомобильные. Собрал себе стенд простенький. Воткнул китайский ампер-вольтметр и движок от стиралки напрямую от сети. Со временем просто захотелось чтобы все как бы сказать "поцивильнее" было. Решил собрать на ардуино стенд, с поддержкой и регулировкой оборотов, отображением тока, напряжения. В будущем, если хватит мозгов, добавить электронную нагрузку, не сильно мощную, чтобы ее также можно было плавно регулировать.

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

Ардуино нано приобрел, датчик тока acs-758 на 50ампер, дисплей. Собрал формирователь сигнала индуктивного таходатчика. Здесь же на форуме у dimax нашёл скетч, который прекрасно считает обороты. Вывел их на дисплей. С датчиком тока вроде тоже не плохо вышло. Показывает адекватные цифры.

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

И тут вот дошло дело до регулятора с обратной связью. Так как в электронике не особо силен, пришлось вот за помощью обратиться. Вчера вот в защиту на логике вникал. Интересно даже как-то стало. Схему накидал. Попозже выложу, с телефона не получается

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

SLKH пишет:

Vlad1m1r пишет:

SLKH, а можно ваш e-mail? Хотел бы с вами пообщаться

Здесь пиши.

Хорошо бы, чтобы ты (в первую очередь сам себе, ну заодно и нам) ответил на вопросы:

- что надо защитить?

- от каких именно напастей? 

 

======

ну и не забывай про классику: 

  Система обеспечения надежности выведет из строя другие системы.

 

НЕ, надёжность ситемы равна произведению надёжности её составляющих

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

Вот принципиальная схема на логических элементах

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

Vlad1m1r пишет:

Вот принципиальная схема на логических элементах

1. у тебя силовая (на LM393) и низковольтные земли обозначены одинаково - недопустимо.

2. при отсутствии сигнала на оптроне 817 вход R триггера висит в воздухе - недопустимо.

3. входы R и S у ТМ2 - инверсные. разводку менять надо; то, что на картинке - работать не будет. 

4. у 155ЛИ5 выход с открытым коллектором, светодиод в U6 не загорится.

5. можно заменить 155ли5 двумя диодами, резистор R12 уже есть.

Добавлено: R12, пожалуй, великоват для двух последовательных светодиодов.

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

вместо 155 поставил 561. землю поправил. на выходе 817 добавил еще одну. а каким образом ли5 заменить на 2 диода - ума не приложу.

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

видимо через диоды подать на R12 )))

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

R12 -150 Ом
А как сдвоенные диоды дадут логические 2и. Я вот про что

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

Vlad1m1r пишет:

вместо 155 поставил 561. землю поправил. на выходе 817 добавил еще одну.

зря. Теперь у тебя на входе R1 всегда 0.

У 5161тм2 асинхронные установки - единицей, поэтому вместо этой земли соедини вход с землей через резистор R11, а коллектор оптрона прицепи в +5.

Цитата:
а каким образом ли5 заменить на 2 диода - ума не приложу.
а уже никак - 561 серия по току не потянет.

к выходу ли5 подключи катод led3, а r12, соответственно, на +5.

=================

или вот такое собери:

 

 

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

Vlad1m1r пишет:
R12 -150 Ом А как сдвоенные диоды дадут логические 2и. Я вот про что

Vlad1m1r
Offline
Зарегистрирован: 08.06.2019

SLKH, начертил твою схему. 

1. Как подобрать значения элементов последовательной RC цепи? R14 и C3

2. В качестве PNP можно использовать любой маломощный? Например КТ814.