Форум РадиоКот

Здравствуйте.
Понадобилось мне управлять P-канальным транзистором, и неожиданно возникли сложности.
Задача такая: требуется контролировать ток в цепи электромагнитного клапана, напряжение от +48В до +56В, ток до 6А. Для отслеживания перегрузки или КЗ в нагрузке используется микросхема AD8214 (усилитель токового шунта + компаратор). Управляя транзистором в верхнем плече, коммутируем питание клапана. В нижнее плечо нет физической возможности подключить N-канальный полевик.
Включение-выключение не чаще 2 раз в секунду. Но требуется 90 таких каналов, поэтому хотелось бы обойтись максимально простым, но надежным схемным решением, и чтобы не делать "обогреватель". Управление затвором необходимо производить через опторазвязку, чтобы разделить силовые и сигнальные цепи.
Испробовав в симуляторе несколько схем, остался недоволен их работой. А прочитав кучу информации, был несколько удивлен, что такие решения, мягко говоря, не популярны.
Так как транзистор управляет довольно высоким (выше 20 В) напряжением, то нельзя допускать, чтобы напряжение Vgs превышало 20 вольт.
Во всех схемах у меня стоит оптореле. Обычно там стоит npn транзистор, но, по идее, суть работы от этого не меняется.

Схема 1 - простой делитель напряжения. Схема отличная, очень простая и надежная. При питании от 48 до 56 напряжение на затворе не превысит 19 вольт. Но, во-первых, транзистор будет медленно закрываться, хотелось бы побыстрее. А самое главное - вся мощность падает на резисторах. Учитывая, что в одном блоке будет 90 таких каналов, каждый лишний ватт - это большая проблема.
Схема 2 - к делителю добавлен стабилитрон, который, по идее, должен ограничивать напряжение на затворе. Однако, в симуляторе мне так и не удалось этого добиться, хотя и задаю ток через стабилитрон в пределах допустимого.
Схема 3 - нашёл где-то здесь. Вроде практически полая копия предыдущей, с аналогичными проблемами.
Схема 4 - работала в симуляторе. Смущает её относительная сложность (хотелось бы проще). И не совсем понимаю принцип отпирания транзистора VT2.

Голова кругом уже, а к понимаю проблемы не очень-то и приблизился. Хочется найти самое рациональное решение.

Возможно имеет смысл сделать общий источник отпирающего напряжения и коммутировать его оптронами ?

Решение хорошее, но ведь, в таком случае, придётся вводить дополнительный источник питания, вольт на 40, чего бы делать совсем не хотелось. Лучше обойтись тем, что есть.

Вот, проводил симуляцию самой простой схемы. Вроде бы даже работает. Но смущают столь большие номиналы резисторов. Но если их уменьшать, тогда растет выделяемая на них мощность.
Хотя, мне высокой частоты переключений не надо, максимум 1-2 раза в секунду.
Ещё меня настораживает индуктивный характер нагрузки. Ведь вся эта куча клапанов будет подключена к одному "общему" проводу, и так как клапанов много, и работают они не синхронно, то что там может твориться, на этом проводе, не ясно. Непонятно, какие могут быть обратные выбросы.
Хотелось бы обеспечить ускоренное закрывание.

Tibman писал(а):придётся вводить дополнительный источник питания, вольт на 40

Не нужен дополнительный , достаточно в существующий пятидесятивольтовый добавить стабилизатор , по отношению к "плюсу" , на моей схеме "плюс" на корпусе , а питание "минус" .

Tibman писал(а):Хотелось бы обеспечить ускоренное закрывание.

Добавил в свою схему транзистор для ускоренного запирания полевика .

Спасибо за помощь! Идея ваша понятна, действительно самое надежное решение.
Но ведь на стабилизаторе, если на нём будет падать вольт 16, тоже будет выделяться приличная мощность. К тому же не понятно, какой ток должен стабилизатор отдавать в расчете на один транзистор. Если в каждый канал такой придётся встраивать, это весьма накладно.

В рассчетах не разбираюсь , но думаю на указанной вами частоте , общее потребление всех схем управления полевиками не превысит десяти ватт . Стабилизатор управляющего напряжения можно применить последовательный , в этом случае транзистор стабилизатора можно будет поставить на радиатор .