Proteccion contra cortocircuito y sobre tension de un Mosfet P

#1
Hola a todos, tengo un circuito con el cual alimento una bombilla de 60W 24V, como interrupor de encendido estoy utilizando un mosfet-p, mi problema esta cuando se hace un cortocircuito en la salida se quema el mosfet.
Os agradeceria si me dierais informacion sobre como proteger este tipo de mosfet contra cortocircuitos y contra picos de tension.

Gracias ...
 
#2
Si puedes poner un esquema del circuito te lo agradeceriamos puesto que la proteccion puede ser distinta conforme lo controles de una manera u otra
 
#4
Hola, que identificación tiene el MOSFET que usas?, para conocer la max. Vgs, ya que lo estás accionando con 24v.
Bueno, sobre el tema de protección contra cortocircuito, debe monitorearse la corriente de drenador, para ello se utiliza una resistencia tipo shunt intercalada al circuito en donde debemos controlar dicha corriente.
 
#6
Hola:

Esto de las protecciones de cortocircuito realmente es un sistema de lo mas interesante para proteccion, valga la redundancia, y al final me he decidido a hacer un circuito para la proteccion de cortocircuito.

El circuito que presento esta basado en el de Chimpins que publico en este post, y por eso yo presento el mio como una respuesta.

Lo he echo todo con transistores, para que asi fuera mas simple, por lo tanto el "sensor" de corriente seria la caida de tension de emisor a base (PNP) junto con la resistencia shunt. Esto no es muy preciso, pero funciona bien.

El funcionamiento es el siguiente: el circuito tiene una entrada, la cual controla que se encienda o se apague el MOSFET, y este a la salida nos abriria o cerraria el circuito que queremos controlar. En caso de cortocircuito o sobre corriente, el MOSFET se apaga abriendo el circuito hasta que la señal de entrada se vuelve a apagar y encender de nuevo. (Si sigue habiendo cortocircuito la proteccion vuelve a saltar y habria que volver a apagar y enceder...)
Proteccion-de-cortocircuito.png
Para fijar la corriente maxima de cortocircuito tendremos que elegir el valor resistivo del shunt que se adecue a ella que en teoria seria algo asi como Rshunt = 0,68v / Imax... pero como explicare mas tarde en la practica esto parece no ser asi.

Desde mi primer diseño, y he efectuado 2 cambios importantes, sin alterar la estructura del diseño original. Por lo tanto las fotos del prototipo no serian las del circuito final, es por ello que se pueden ver resistencias SMD, pistas cortadas, componentes que faltan y un condensador al vuelo encima de otros componentes. Es por eso que no publico el PCB.


Como fuente de alimentacion he usado una bateria de Li-po de 3 celulas unos 11,5v.


He echo las pruebas pertinentes en el laboratorio, y los resultados finales han sido satisfactorios, Yo he usado una resistencia shunt de 166.7Ω (poniendo 6 resistencias de 1Ω en paralelo) y la corriente se cortaba a unos 3A. Para probar esto he usado un hilo resistivo que saque de un secador de pelo, y he movido las pinzas para variar la resistencia de salida. Como he mencionado antes, este valor no corresponde a la formula anteriormente expuesta. Supongo que, esto depende del transistor que usemos como sensor, pero según veo esto es asi: Veb = 0,1667 x 3A por lo tanto: Rshunt = 0,5v / Imax.
Prototipo.jpg
Por ultimo tambien he echo una prueba de cortocircuito total, y la reaccion es tan rapida que parece como que el circuito no se encendiera (quiza se pueda ver algo con un osciloscopio).


PD: Recordad que si se usan cargas inductivas hay que usar diodos en antiparalelo a la carga para proteger el MOSFET.


PD2: No he probado la reaccion con cargas capacitivas, pero supongo que la proteccion podria saltar si la capacidad es muy alta.


PD3: Tambien me he tomado el trabajito de adjuntar en un PDF las explicaciones y las imagenes en una resolucion un poco mayor.

Edito: Se ma ha olvidado comentar, que aunque no aparezca en el circuito, en el prototipo he puesto a algunos transistores (Q4 y Q5) un diodo shottky entre la base y el colector; para evitar que se saturen y asi puedan apagarse mas rapidamente. No creo que influya demasiado pero lo comento por si acaso.
 

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