Witajcie,
Mam urządzenie gdzie na wejściu zasilania 12V z baterii jest szeregowy
MOSFET typu P jako zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem polaryzacji.
Fragment schematu jest na obrazku: http://www.pitlab.pl/misc/zasilanie.png

Zasilanie wchodzi zaciskami LSP1-2, idzie przez tranzystor TSM2301
(VDS=-20V, RDS=130mR, ID=2,8A) - na schemacie jest trochę lepszy
IRLML9303(VDS=-30V, RDS=65mR, ID=3,6A), ale w cześci urzadzeń
eksperymentalnie wstawiłem ten słabszy. Dalej prąd idzie na stabilizator 5V.
Za tranzystorem idzie też na 2 gniazda, skad zasilane są kamera i nadajnik
wideo. Zwykle prąd kamery i nadajnika to setki miliamperów rzędu 100-300mA,
ale nie mam kontroli nad tym. Użytkownik podłącza tam swój sprzęt.
Szeregowe dławiki PBY mają rezystancję 0,25R a ich prąd nominalny to 0,8A.
Tranzystor spokojnie powinien pracować z prądem rzędu 2A jednak w kilku
urządzeniach ten obwód uszkodził się zwęglając i paląc ścieżki.

W jednym urzadzeniu spalił się dławik od zasilania kamery. Bawiliśmy się tą
kamerą i zasilana z zasilacza laboratoryjnego raz na kilkadziesiąt włączeń
szarneła prądem powyżej ampera - na tyle było ustawione ograniczenie prądowe
w zasilaczu. Wcześniej ani później to się nie powtórzyło - jakiś hazard w
samej kamerze, ale obwód zasilajacy musi to przeżyć.
W innym urządzeniu pracującym z inną kamerą zwęgliły się zarówno dławik jak
i tranzystor. Spory czas pracowało poprawnie a przy którymś włączeniu
puściło dym.
W jeszcze innym urządzeniu spalił się tranzystor a oba dławiki wygladają na
nieruszone. W tym egzemplarzu rozłączona była zwora zasilania kamery, więc
co najwyżej nadajnik mógł szarpnąć prądem (mało prawdopodobne), chociaż
wyglada mi to na problem z samym tranzystorem.

Muszę to poprawić i chciałbym prosić o konsultacje.
Podejrzewam że zupełnie niepotrzebnie wstawiłem dużą rezystancję na bramkę
tranzystora i podejrzewam że w pewnych sytuacjach pojemność bramki
(katalogowo 4,8nC) powoduje że tranzystor przez jakiś czas pracuje
częściowo otwarty i ma dużą rezystancję przez co się grzeje. Nie wiem czy
dobrze liczę, ale 1C = 1F*1V, więc pojemność bramki to 4,8nC/12V = 0,4nF.
Stała czasowa ładowania bramki przez 120k to 48ns. Chyba zbyt mało aby
przegrzać tranzystor w SOT23.

Może tam jest jakis problem z dopuszczalnym napięciem pracy wynoszącym 20V?
Może wyładowania ESD albo spowodowane iskrzeniem styków baterii uszkadzają
tranzystor? Czy takie obwody zabezpiecza się dodatkowo jakimś transilem,
warystorem itp? Może zwykła pojemność albo filtr LC na wejściu rozwiąże
problem?

Za jakiś czas muszę przeprojektować tą płytkę i chciałbym tam wstawić
szeregowy bezpiecznik polimerowy, wyrzucić rezystor R34 zwierajac bramkę do
masy i ewentualnie dać wiekszy tranzystor, ale podejrzewam że to będzie
tylko łata, dlatego chcę najpierw zrozumieć przyczynę problemu.
Dodam tylko że to urządzenie lata, więc musi być możliwie małe i lekkie,
stąd raczej nie chcę budować ograniczników prądowych itp. Alternatywą jest
wyrzucenie tego zabezpieczenia, ale tego używają ludzie często mało
techniczni, wiec dobrze mieć zabezpieczenie przed odwrotnym podłaczeniem
zasilania. Ostatecznie mogę tam dać szeregową diodę, ale to się wiąże ze
stałymi stratami cennej energii, więc rozwiazanie na P-MOSie jest lepsze.

Będę wdzięczny za wszelkie sugestie jak podejść do tego problemu.

--
Piotrek.
http://www.pitlab.pl

do góry

Pitlab pisze:
> Witajcie,
> Mam urządzenie gdzie na wejściu zasilania 12V z baterii jest szeregowy
> MOSFET typu P jako zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem polaryzacji.
> Fragment schematu jest na obrazku: http://www.pitlab.pl/misc/zasilanie.png
>
Może po prostu wtyczka/przewód wtykane do 12V ma gdzieś zwarcie?
--
Pozdrawiam
Andrzej
www.radom.ws

do góry

Użytkownik "Pitlab" napisał w wiadomości grup
>Mam urządzenie gdzie na wejściu zasilania 12V z baterii jest
>szeregowy
>MOSFET typu P jako zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem
>polaryzacji.
>Fragment schematu jest na obrazku:
>http://www.pitlab.pl/misc/zasilanie.png

masz doswiadczenie z takim ukladem ? Bo ten mosfet wtedy jakby
inwersyjnie pracuje, nie wiem czy mozna PDF wtedy wierzyc.

>Zasilanie wchodzi zaciskami LSP1-2, idzie przez tranzystor TSM2301
>(VDS=-20V, RDS=130mR, ID=2,8A) -

Jesli dobrze widze to Vgs dopuszczalne jest +/-8V, a ty masz 12 ..

>Tranzystor spokojnie powinien pracować z prądem rzędu 2A jednak w
>kilku
>urządzeniach ten obwód uszkodził się zwęglając i paląc ścieżki.

a bateria/zasilacz solidne ?
Bo niby moze byc tak ze jak za duzo pobierzesz i napiecie baterii (a
raczej na obciazeniu) siadzie, to tranzystor przestanie byc w pelni
otwarty i sie zacznie grzac. Ale to by musialo spasc do ~2V.

J.

do góry

Hello J.F,

Wednesday, July 11, 2012, 8:36:45 PM, you wrote:

>> Mam urządzenie gdzie na wejściu zasilania 12V z baterii jest
>> szeregowy MOSFET typu P jako zabezpieczenie przed odwrotnym
>> podłączeniem polaryzacji. Fragment schematu jest na obrazku:
>> http://www.pitlab.pl/misc/zasilanie.png
> masz doswiadczenie z takim ukladem ?

Ja mam.

> Bo ten mosfet wtedy jakby inwersyjnie pracuje, nie wiem czy mozna
> PDF wtedy wierzyc.

Można wierzyć. Nie zapomnij, że tu pracuje równolegle z MOSFETem jego
dioda pasozytnicza i spadek napięcia nigdy nie przekroczy napięcia
diody. Zazwyczaj w PDFach jest podana charakterystyka tej diody.

>>Zasilanie wchodzi zaciskami LSP1-2, idzie przez tranzystor TSM2301
>>(VDS=-20V, RDS=130mR, ID=2,8A) -

> Jesli dobrze widze to Vgs dopuszczalne jest +/-8V, a ty masz 12 ..

To jest bardzo dobry trop...

>> Tranzystor spokojnie powinien pracować z prądem rzędu 2A jednak w
>> kilku urządzeniach ten obwód uszkodził się zwęglając i paląc
>> ścieżki.

Obudowa SOT-23 mała jest.

> a bateria/zasilacz solidne ?
> Bo niby moze byc tak ze jak za duzo pobierzesz i napiecie baterii (a
> raczej na obciazeniu) siadzie, to tranzystor przestanie byc w pelni
> otwarty i sie zacznie grzac. Ale to by musialo spasc do ~2V.

Takie stany się niestety zdarzają w układach bateryjnych :(

--
Best regards,
RoMan
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)

do góry

>>na wejściu zasilania 12V z baterii jest szeregowy MOSFET typu P jako
>>zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem polaryzacji.
> masz doswiadczenie z takim ukladem ? Bo ten mosfet wtedy jakby inwersyjnie
> pracuje, nie wiem czy mozna PDF wtedy wierzyc.
Pierwszy raz zastosowałem taki układ. Kiedyś widziałem to w zestawie
uruchomieniowym kontrolera Hitachi. Tam był tranzystor w SO8 (nie wiem jaki,
nie mogę znaleźć), u mnie jest w SOT23.

>>Zasilanie wchodzi zaciskami LSP1-2, idzie przez tranzystor TSM2301
>>(VDS=-20V, RDS=130mR, ID=2,8A) -
> Jesli dobrze widze to Vgs dopuszczalne jest +/-8V, a ty masz 12 ..
Dobrze! Tego nie zauważyłem.
Ten "lepszy" IRLML9301 ma Vgs=+-20V, czyli pod tym wzgledem będzie OK

>>Tranzystor spokojnie powinien pracować z prądem rzędu 2A jednak w kilku
>>urządzeniach ten obwód uszkodził się zwęglając i paląc ścieżki.
> a bateria/zasilacz solidne ?
Bateria to typowo ogniwo LiPol, czyli prąd zwarcia spokojnie pali ścieżki.

> Bo niby moze byc tak ze jak za duzo pobierzesz i napiecie baterii (a
> raczej na obciazeniu) siadzie, to tranzystor przestanie byc w pelni
> otwarty i sie zacznie grzac. Ale to by musialo spasc do ~2V.
To jest wykluczone, oznacza uszkodzenie ogniwa. Sprzęt często przestaje
działać już w okolicy 8V. Poza tym użytkownika na bieżąc monitoruje napięcie
baterii i nie dopuszcza do takich sytuacji. Te uszkodzenia powstawały gdy
użytkownicy podłączali świeżą baterię.


--
Piotrek.
http://www.pitlab.pl

do góry

> Może po prostu wtyczka/przewód wtykane do 12V ma gdzieś zwarcie?

Tego nie można wykluczyć, ale jest mało prawdopodobne. Od strony urządzenia
są wygodne wtyczki JST, do kórych sam zarabiam przewody. Od strony kamery i
nadajnika użytownik sam musi się podłączyć do swojego sprzętu, zwykle musi
połączyć kabelek jaki dostał z kamerą / nadajnikiem z moim kabelkiem. To się
robi raz i porządnie. Bałagan oznacza pożar na pokładzie w czasie lotu i w
dobie YouTube ludzie zdaja sobie sprawę z takich zagrożeń.
Swoją drogą w następnej wersji płytki dołożę tam bezpiecznik polimerowy,
rozłączający obwód w okolicach 2A na wypadek zwarcia w instalacji.
Coś takiego jak to:
http://www.tme.eu/pl/details/sd110-16/bezpieczniki-p
olimerowe-smd/ece/#
napięcie robocze do16V, prąd roboczy 1,1A, rozłączenie przy 1,95A.

--
Piotrek.
http://www.pitlab.pl

do góry

Witam,

W dniu 2012-07-11 21:32, Pitlab pisze:

> Swoją drogą w następnej wersji płytki dołożę tam bezpiecznik polimerowy,
> rozłączający obwód w okolicach 2A na wypadek zwarcia w instalacji.
> Coś takiego jak to:
> http://www.tme.eu/pl/details/sd110-16/bezpieczniki-p
olimerowe-smd/ece/#
> napięcie robocze do16V, prąd roboczy 1,1A, rozłączenie przy 1,95A.

Zwróć tylko uwagę na temperaturę otoczenia dla tego bezpiecznika, żeby
nie okazało się, że np. przy +60*C zaczyna działać dla połowy
znamionowego prądu podanego dla +25*C... :)


--
Pozdrawiam,
Dykus.

do góry

>> Swoją drogą w następnej wersji płytki dołożę tam bezpiecznik polimerowy,
>> Coś takiego jak to:
>> http://www.tme.eu/pl/details/sd110-16/bezpieczniki-p
olimerowe-smd/ece/#
> Zwróć tylko uwagę na temperaturę otoczenia dla tego bezpiecznika, żeby nie
> okazało się, że np. przy +60*C zaczyna działać dla połowy znamionowego
> prądu podanego dla +25*C... :)

Dzięki za sugestię, będe miał to na uwadze. Połowę prądu znamionowego ma
przy 90°C, ale ten prąd znamionowy bezpiecznika jest ok. 2-4 krotnie
przewymiarowany, więc jest spory zapas.
Stabilizator, który w jednej z konfiguracji zasilania bywa ciepły jest ok 2
cm dalej i nie ma mostków termicznych między nim a miejscem gdzie będzie
bezpiecznik. Poza tym urządzenie zwykle pracuje w przewiewnym miejscu i nie
ma problemu z chłodzeniem ;-)

--
Piotrek.
http://www.pitlab.pl

do góry

Dnia Wed, 11 Jul 2012 20:47:27 +0200, RoMan Mandziejewicz napisał(a):

>>>Zasilanie wchodzi zaciskami LSP1-2, idzie przez tranzystor TSM2301
>>>(VDS=-20V, RDS=130mR, ID=2,8A) -
>
>> Jesli dobrze widze to Vgs dopuszczalne jest +/-8V, a ty masz 12 ..
>
> To jest bardzo dobry trop...
>

A gdyby tak dać dodatkowy rezystor miedzy bramką a zródłem, który tworzyłby
dzielnik z rezystorem bramka-GND? Wtedy nie byłoby pełnego napięcia 12V
Ugs. Istniałyby jakieś inne niebezpieczeństwa?

--
pgw

do góry

Użytkownik "Pitlab" <p...@p...wp.pl> napisał w wiadomości
news:jtkd97$k5b$1@news.icm.edu.pl...
> Witajcie,
> Mam urządzenie gdzie na wejściu zasilania 12V z baterii jest szeregowy
> MOSFET typu P jako zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem polaryzacji.
> Fragment schematu jest na obrazku: http://www.pitlab.pl/misc/zasilanie.png
>
> Zasilanie wchodzi zaciskami LSP1-2, idzie przez tranzystor TSM2301
> (VDS=-20V, RDS=130mR, ID=2,8A) - na schemacie jest trochę lepszy
> IRLML9303(VDS=-30V, RDS=65mR, ID=3,6A), ale w cześci urzadzeń
> eksperymentalnie wstawiłem ten słabszy. Dalej prąd idzie na stabilizator 5V.
> Za tranzystorem idzie też na 2 gniazda, skad zasilane są kamera i nadajnik
> wideo. Zwykle prąd kamery i nadajnika to setki miliamperów rzędu 100-300mA,
> ale nie mam kontroli nad tym. Użytkownik podłącza tam swój sprzęt.
> Szeregowe dławiki PBY mają rezystancję 0,25R a ich prąd nominalny to 0,8A.
> Tranzystor spokojnie powinien pracować z prądem rzędu 2A jednak w kilku
> urządzeniach ten obwód uszkodził się zwęglając i paląc ścieżki.

Zauważ, można tam podłaczyć urządzenie, które pobiera jakiś tam prąd nieduży.
Ale czy wziąłeś pod uwagę prąd ładowania kondensatora w takim urządzeniu?
Jesli obwód ma 0,25ohma to masz blisko 50A. Co prawda dodatkowe rezystancje
zmniejszają go, ale wcale bym się nie zdziwił jak w chwili podłączenia masz tam
25A impuls. A tego taki tranzystorek nie wytrzyma. Poza tym ma za małe Vgs.
Dobry układ powinien być odporny na zwarcie, a już na pewno na podłączanie
urządzeń :)
--
Pozdr
EM

do góry