circuito de purga activa para descarga de condensadores

Tengo un circuito con un condensador grande, un solenoide y un FET de canal N alimentado por un suministro de 60 V CC. Cuando activé el FET, la descarga del condensador activa el solenoide. Todo esto funciona como se esperaba (hay componentes adicionales: resistencias, diodos y demás).

Ahora necesito agregar un circuito de seguridad de modo que si se apaga la alimentación y la línea de suministro cae rápidamente hacia el potencial de tierra, el capacitor se descargará rápidamente (por ejemplo, <2 segundos) para evitar que se dispare accidentalmente el solenoide. Debido a varias limitaciones, una resistencia de purga no funcionará.

He realizado una búsqueda en línea bastante exhaustiva y no he encontrado un circuito simple que haga esto. Parece que un FET de "seguridad" de canal P conectado a través del capacitor en serie con una resistencia de purga, con la puerta conectada a la fuente de alimentación haría el truco: cuando la fuente es alta, el FET está apagado, y viceversa.

¿Es este un enfoque razonable? Algunas de mis preocupaciones: ¿Qué sucede cuando se enciende el suministro? ¿El FET de seguridad también estará causando una gran carga en el suministro? ¿Qué hay de limitar el voltaje de la puerta de la fuente a algo razonable (o hay un FET que pueda hacer el trabajo y manejar 60V)? Estoy tratando de salirme con la menor cantidad de componentes posible debido a las graves limitaciones de espacio.

Esto es lo que tenía en mente (no se muestran el solenoide y el disparador FET). Una restricción adicional del problema es que cada una de las 64 "unidades" del circuito de solenoide (el cuadro discontinuo) es independiente y, debido al cableado/conectores y demás, no se permiten cables adicionales. Por lo tanto, no puede haber una señal de "descarga" separada para cada unidad: el único aviso que recibe una unidad determinada es que la energía ha disminuido.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Las clasificaciones de voltaje de la fuente de puerta de la mayoría de los MOSFET de potencia generalmente están en el rango de +/- 20 V, por lo que lo más probable es que los MOSFET mueran inmediatamente después de aplicar energía, ya que la tapa de carga inicialmente mantiene baja la fuente mientras que la puerta se lleva inmediatamente a 60V.
Usaría MOSFET de canal N en serie con resistencias de potencia, con las puertas conectadas en paralelo. Entonces solo necesitaría un único detector de pérdida de energía que encendería todos los MOSFET a la vez. Por supuesto, dicho circuito requeriría un condensador propio para superar la pérdida de energía.
¿Podría editar su esquema para mostrar la posición de todos los condensadores en la línea de alimentación?
Gracias por la respuesta. Una restricción adicional del problema es que cada "unidad" de circuito de solenoide es independiente y, debido al cableado/conectores y demás, no se permiten cables adicionales. Por lo tanto, no puede haber una señal de "descarga" separada para cada una de las unidades. El único aviso que recibe una unidad determinada es que se ha reducido la potencia.
En el esquema, el cuadro punteado es una unidad independiente, de las cuales hay 64 en total, cada una con un capacitor, etc.
Hasta ahora, parece que el principal problema con el circuito original que publiqué fue que se excedería el voltaje de la fuente de la puerta. Teniendo una experiencia práctica limitada con FET y demás, ¿qué tal si usamos una red divisora ​​de resistencia para limitar el voltaje de la fuente de puerta a, digamos, +/- 15V? ¿El mismo esquema, pero agregando 300K del suministro de 60V a la puerta y 100K entre la puerta y la fuente?

Respuestas (1)

Probé el circuito, con una resistencia de 300 K de 60 V a la puerta y 100 K de la puerta a la fuente, utilizando un MOSFET de canal P IRF9540. Funcionó pero no tan bien como me hubiera gustado. Cambié la resistencia de puerta de 60 V a 100 K y reemplacé la resistencia de fuente de puerta con zeners consecutivos de 5,1 V. Esto funcionó mucho mejor porque trató de mantener un alto voltaje de fuente de compuerta incluso cuando el voltaje de suministro se desvaneció.

Por cierto: la desconexión de la salida de suministro de la unidad de solenoide funcionó bien, con una descarga rápida de la tapa, pero la desconexión del lado de entrada no funcionó. Bajé la resistencia de purga de suministro en la unidad de solenoide de 10K a 1K, y funcionó mejor para la desconexión de la entrada de suministro, pero también aumentó la carga ficticia de suministro a unos pocos vatios para cada unidad de solenoide. Algo intermedio funciona bien para mis necesidades.

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