Detecta sobrecorriente/cortocircuitos "reales" frente a picos de corriente

La descripción del problema subyacente sugiere la 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 limitadores de corriente en serie?

• Uno que funciona bien dentro del tiempo de 40 microsegundos, pero que se activa solo cerca de la clasificación de corriente máxima absoluta para los componentes afectados. Esto tendría un umbral agudo, sin RC u otra integración involucrada, pero se reiniciaría 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 forma, las corrientes de impulso, como las de la carga del condensador en el arranque, pasarían, siempre que estén bajo abs-max, mientras que la protección contra sobrecorriente de "fusible lento" estaría en su lugar para condiciones normales de funcionamiento.

En lugar de usar una resistencia de detección de corriente, le sugiero que controle la caída de voltaje en el MOSFET y la compare con una señal de referencia que indique cuánto puede caer el MOSFET en un momento dado. Cuando el MOSFET no está habilitado, se debe permitir que caiga el voltaje de suministro completo (de hecho, eso sería de esperar). Una vez que está habilitado, su caída de voltaje debería caer con bastante rapidez, aunque la rapidez exacta dependerá de la naturaleza de la carga a la que esté conectado. Si la caída de voltaje en el MOSFET no sigue algo parecido al perfil adecuado, eso indicaría un problema y debería provocar el apagado del sistema.

Estoy de acuerdo con otros en que debe tener un controlador de puerta MOSFET entre la puerta y IC2B. Un encendido de compuerta muy lento con una gran corriente de drenaje puede causarle una pérdida de encendido significativa, ya que el interruptor no se satura rápidamente. Un apagado de compuerta muy lento anula cualquier intento de realizar un apagado por sobrecarga 'rápido', 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 capacidad de encendido y apagado. Si no quiere 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 con CircuitLab}

Realmente necesita averiguar si la pérdida de conmutación (encendido y apagado lento) o la pérdida de conducción ($I^2 \cdot R$) es lo que te está matando. Si se trata de una pérdida de conducción, puede poner en paralelo los MOSFET para obtener una mayor capacidad de manejo de energía. Si se trata de pérdida de conmutación, mejore la unidad de puerta.

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

Bueno, el primer compromiso en su modelo es potencia frente a corriente. El calor que ingresa al chip es I ^ 2, pero está midiendo solo I. Pero no necesita precisión, solo buenos límites, así que aquí hay un circuito simple de 2 tau:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

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