Зашита от КЗ

dmitry.shagin · 09.10.2012, 10:45

Всем привет!

Суть устройства:
Имеется электролюминисцентный провод, который раскачивается 110В/2кГц инвертором. Таких проводов подключено 8-16 к одному инвертору. Управляется всё это чудо симисторами.

Суть проблемы: в проводе иногда происходит КЗ, в результате чего перегружается выход инвертора и все провода гаснут (симисторы стоят с запасом - они не горят от этого). Хочется отслеживать перегруз по току на каждом канале, чтобы выключать сдохшие сегменты.

У меня родилось варианты по этому поводу:
1) поставить контроль тока питания инвертора и по нему отслеживать перегрузку. Это быстро, компактно, и очень дешево. Но поможет проверить провода только специальной процедурой проверки (включаем провод - смотрим ток - выключаем, включаем следующий)
2) поставить плавкие предохранители по каждому каналу. Тут вообще ничего реализовывать не надо - просто в разрыв впаять. Проблема в низком токе потребления провода и, соответственно, в низком токе срабатывания предохранителя. Быстрые предохранители на токи в десятки мА стоят как самолёт (чуть не по 20 баксов за штуку :-O). Ну и гореть будут, менять надо регулярно. В общем гемморой
3) поставить по датчику тока на каждый канал. Тут с плюсами и возможностями всё понятно. Но непонятно какой датчик лучше выбрать и как это сделать максимально компактно. Ну и, разумеется, ценники не очень демократичные получаются + сложность всей системы...
4) аналог 3-го варианта: вкатить измерительные резисторы, повесить на 16 каналов АЦП. тоже вроде дёшево, но надо переделывать всё на МК с поддержкой 16-ти канального АЦП.... + проблема с гальваноразвязкой, частотой и напряжением - мерять-то надо 110В (а без нагрузки там и все 300В бывают), с частотой 2кГц. По 16 каналам...

Может есть еще варианты? Или есть какое-то общепринятое решение подобных проблем, которое я пропустил? Надеюсь на ваши советы

vlad3156 · 09.10.2012, 10:49

...есть вообще-то самовосстанавливающиеся предохранители типа PoliSwitch...но я не в курсе как они будут работать на 2КГц..

dmitry.shagin · 09.10.2012, 11:35

Забыл уточнить - больше десяти секунд ну никак нельзя простаивать. А лучше даже не больше 1-й. А самый чувствительный 50мА PolySwitch будет срабатывать минимум 15с при токе 250мА. Но фишка в том, что тока в 250мА там не бывает - инвертор вываливается в защиту с пропуском периодов. Ну, может, 100-150мА он максимум выдает. Хотя серия предохранителей интересная, спасибо!

raxp · 09.10.2012, 11:54

Цитата:

в проводе иногда происходит КЗ

а что значит иногда, водичку подливаете или провода обрываются ветром?

Датчики тока на эффекте Холла (что-то от Honeywell, к примеру), дорого, да + обвязка.

vlad3156 · 09.10.2012, 12:02

...а как насчёт токового трансформатора...но будут проблемы если яркость регулируется ШИМ

dmitry.shagin · 09.10.2012, 12:14

Сообщение от raxp

а что значит иногда, водичку подливаете или провода обрываются ветром?

Конструкция провода такова, что между жилами минимальный зазор (десятые доли миллиметра, и разделяет их слой люминофора. Люминофор довольно хрупкий, и в результате сгиба провода бывает осыпается. Результат - КЗ. Вторая причина КЗ - нагрузка на торец провода. Крайняя жила сминается и цепляет центральную. Пытаемся этого избежать, заливая торцы компаундом, но это не всегда помогает

dmitry.shagin · 09.10.2012, 12:16

Сообщение от vlad3156

...а как насчёт токового трансформатора...но будут проблемы если яркость регулируется ШИМ

Не, 16 токовых трансформаторов не влезут на плату размером 8х10см, на которой уже стоит радиоприемник, МК, и 16 опторазвязанных каналов управления... Да и ценник неслабый выходит...

vspvsp · 09.10.2012, 13:14

Надо было ещё схемой поделиться, чай не космическая секретность!

Зачем вам мерить 110В? Я так понимаю, что в этом проводе обе шины изолированы от окружающей среды? Включите один токоизмерительный резистор в общий провод всех светящихся, добавьте примитивный выпрямитель и защиту и просто измеряйте уровень напряжения (чтобы не успевать ЦАПом отлавливать 200 КГц) одного проводника (так как пробитую нагрузку вы можете определить выключая канал симистором). Не нужно никакого мультиплексора, просто перебираете канал в случае проблемы. Нужно только, чтобы ток КЗ значительно превышал ток от всех 16-ти проводов, если они работают одновременно.

E97 · 09.10.2012, 13:30

А может запитать провод через токоограничивающий конденсатор + резистор в паралель конденсатору.
Не знаю поможет, потому, что толком не представляю как это работает.

dmitry.shagin · 09.10.2012, 13:43

Сообщение от vspvsp

Надо было ещё схемой поделиться, чай не космическая секретность!

На схеме много мусора, не относящегося к обсуждаемой проблеме. Вечером может выдерну нужный кусок.

Цитата:

Зачем вам мерить 110В? Я так понимаю, что в этом проводе обе шины изолированы от окружающей среды? Включите один токоизмерительный резистор в общий провод всех светящихся, добавьте примитивный выпрямитель и защиту и просто измеряйте уровень напряжения (чтобы не успевать ЦАПом отлавливать 200 КГц) одного проводника (так как пробитую нагрузку вы можете определить выключая канал симистором). Не нужно никакого мультиплексора, просто перебираете канал в случае проблемы. Нужно только, чтобы ток КЗ значительно превышал ток от всех 16-ти проводов, если они работают одновременно.

Да, я тоже рассматривал вариант с перебором каналов, как самый простой. И сейчас к нему склоняюсь, так как все остальные варианты дороги и громоздки. В принципе, каналы можно перебрать да миллисекунды в случае чего. Возможно даже глаз не заметит. Выпрямитель на выходе - это отличная идея, спасибо!