Protection des sorties collecteur ouvert

[mat-n-lok]

Bonjour les gens,

Pour faire suite à mon projet de modélisme, on a remarqué que les petits automates qu'on a réalisé (qui commandent des petits lampadaires à LED) ont un gros défaut : les sorties collecteur ouvert pètent au moindre court circuit. Et comme ce matériel est très souvent monté / démonté, c'est vite arrivé.
Ce sont des petits "automates" avec des sorties mosfets "drain ouvert" qui pilotent soit des relais, soit des LED. On a besoin de max 100 mA par sortie, tension de 24V.

Comment protéger les sorties contre un courant trop important et un CC ? Sur les automates industriels, les sorties sont protégées (en général du 500 mA, et 2A pour les plus gros) mais j'en ai pas sous la main pour en ouvrir un et regarder comment ils font.

J'ai trouvé ça sur le net (voir pièce jointe). Ca se tente ?

Merci
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[invite3a1051d7]

Bonjour,
pour limiter en courant il faut une resistance entre l'emeteur et la masse du transistor ,si c'est accessible
un generateur de courant permet les court circuit
exemple
http://www.ptitrain.com/electronique...e_courant1.htm
codialement
Alain

[jiherve]

Bonjour
Oui ce schéma est le principe mais il faut tout de même que le transistor de sortie puisse encaisser en permanence le courant max fixé par la résistance et le VBE du transistor de limitation .
Si tu limites à 150ma par exemple alors la puissance dissipée sera au max de 3,6W ce qui signifie que le transistor de sortie doit être dimensionné pour cela ne sera donc pas un petit TO92 !
JR

[Antoane]

Bonjour,

Pour éviter d'avoir à prévoir que Q2 puisse dissiper toute la puissance (cf. post 3), une solution consiste à mettre un disjoncteur en sortie : si le courant dépasse la valeur autorisée, on coupe l'alimentation. Ca peut se faire avec une bascule RS mise à 1 par le circuit de commande, mise à zéro par un détecteur de sur-intensité (par exemple celui proposé dans ton schéma).

Il existe des circuits intégrés prévus pour ce genre d'application, voir par exemple :
http://www.infineon.com/cms/en/produ...12ab69de540349
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/TND394-D.PDF
http://www.fujielectric.com/company/...f/r50-2/04.pdf

[A voir en vidéo sur Futura]

[mat-n-lok]

Merci pour vos réponses.
La résistance doit pouvoir encaisser la puissance, même en CC, c'est vrai.. et en CMS ca commence à faire une grosse résistance.

Très intéressant ces mosfet avec protection intégrée ! Du coup j'ai trouvé le même mais en dispo chez un revendeur connu :
http://www.farnell.com/datasheets/16...964.1475477607
Et vu le prix, pourquoi s'embêter avec une "usine à gaz". C'est ce qu'ils doivent utiliser dans les automates. Je vais continuer à fouiller sur ce "circuit intégré" qui fonctionne avec seulement 3 pattes !

[gienas]

Bonjour mat-n-lok et tout le groupe

... Comment protéger les sorties contre un courant trop important et un CC ? ...

La tablette m'ayant joué un tour et ayant "mangé" ma réponse, je tente de la republier.

Il se peut que la question soit ici, un faux problème.

Pour éviter les surintensités, qui peuvent se produire quand on branche n'importe quoi, il faut impérativement qu'une résistance de limitation du courant soit insérée dans le circuit collecteur, et ce, avant la borne de sortie du dit collecteur vers le monde extérieur.

Là, s'agissant de LED, cette résistance a sa place ici, plutôt que près de la borne positive de la source.

Comme il existe un autre risque, du fait des charges statiques, il faut relier le collecteur vers le positif de sa source positive, au travers d'une forte résistance (1 mégohm ou 100k). Cette résistance ne doit en aucun cas, altérer le fonctionnement du circuit.


Toute autre solution qui consisterait à couper un courant "trop fort" ne pourrait que réagir trop tard.

[Antoane]

La résistance doit pouvoir encaisser la puissance, même en CC, c'est vrai.. et en CMS ca commence à faire une grosse résistance.

C'est surtout Q2 qui souffre.
En fonctionnement normal, la tension Vce de Q2 est Vce_sat, soit environ 200mV. Le courant de collecteur est I°.
En court circuit, le collecteur de Q2 va être porté à une "haute" tension Vcc (donc Vce~Vcc), tandis que le courant de collecteur vaudra Icc.
La protection en court-circuit fonctionnant, la tension aux bornes de R2 sera Vbe, soit environ 0.7V. (Par conséquent : Icc=Vbe/R2.)

La puissance dissipée par Q2 vaut, en court-circuit, Vcc*Icc, tandis que celle dissipée par R2 ne vaut que Vbe*Icc=R2*Icc².


Si tu as dimensionné ton circuit pour que la protection agisse lorsque Icc = 5*I° (par exemple), alors le ratio entre les puissances dissipées en court-circuit et en fonctionnement normal valent :
- pour Q2 : (Vcc*Icc)/(Vce_sat*I°)=5*Vcc/Vce_sat~25*Vcc, alors que Vcc va être de l'ordre de plusieurs volts à plusieurs dizaines de volts ;
- pour R2 : (R2*Icc²)/(R2*I°²)=25.

Et on attend 25*Vcc>>25.