protezione corto circuito con MOSFET

[mancioman]

salve a tutti. ho un circuito che utilizza uno stepdown come questo http://www.ebay.it/itm/LM2596-DC-to-DC-Converter-Step-Down-Module-Power-Supply-4-40V-to-1-5-35V-/170918100512?pt=UK_BOI_Electrical_Test_Measurement_Equipment_ET&hash=item27cb833e20 che mi traforma la 12V o 15V in 4V. Mi è stato detto che il controllo contro cortocircuiti non è efficentissimo. Ero interessato a costruire un controllo per corto circuiti a valle dello stepdown ovvero nel circuito a 4V dato che a monte utilizzerei un alimentatore da portatile o LCD che è gia protetto. Dovrei costruire un interruttore che stacca quando sente che nel circuito vengono raggiunti i 3A. La soluzione migliore mi sembrava un MOSFET visto che è veloce. Il mio fine sarebbe avere il minimo consumo di corrente (se utilizzassi un LM come regolatore avrei una gran dissipazione). Ho trovato qua http://web.tiscali.it/i2viu/electronic/protezio.htm un circuito che usa MOSFET. La mia domanda è perché è così complesso? Non capisco nemmeno il funzionamento: che serve quella derivazione dove ce la resistenza da 10k che va a finire su quei due diodi? non basterebbe una piccola resistenza di sensing sul circuito principale collegata alla base di un transistor che mi manda a terra il gate del mosfet raggiunta una certa tensione?
grazie dell'aiuto

[BrunoValente]

Ciao mancioman,

i circuiti in questione non proteggono da sovracorrente, proteggono solo da cortocircuito.
La differenza è sostanziale: nei sistemi che proteggono da sovracorrente c'è un circuito che misura la corrente e che fa aprire un contatto quando viene superata una certa soglia ed è in sostanza quello che hai in mente tu, in quelli che invece proteggono dai cortocircuiti, come negli schemi in questione, non viene misurata la corrente e lo stacco avviene solo dopo che la tensione è scesa a valori prossimi allo zero...diciamo che sono sistemi efficaci solo se si verifica un cortocircuito istantaneo per cui tutto reagisce in fretta, se invece la tensione non si abbassa a sufficienza la protezione non interviene neanche se la corrente raggiunge valori oltre i limiti.

La resistenza che finisce tra i due diodi serve a fornire la corrente necessaria alla saturazione del BC237 che a sua volta tiene saturo il mosfet. Quando a causa di un cortocircuito la tensione in uscita al circuito va a zero allora la corrente della resistenza smette di scorrere nella base del BC237 e devia nel diodo in alto, per cui il BC237 si spegne e, di conseguenza, si spegne anche il mosfet.

Se inserisci il tuo regolatore sw tra i punti A e B del circuito con il mosfet di fig.1 dovrebbe funzionare...sempre però solo per i cortocircuiti netti e non per il superamento di una corrente massima.

[mancioman]

ho scoperto che lo stepdown ha il pin 5 che se tenuto alto spegne il circuito, mentre se è basso o flottante rimane acceso. Potrei fare un pulldown resistor controllato da un PNP pilotato da una resistenza di sensing sul circuito a valle dello stepdown, tanto lo devo usare a 4V fissi e ne avevo già una nel circuito che voglio costruire per pilotare dei led. Cosi posso decidere io quando farlo spegnere a seconda della corrente che raggiunge..... vorrei farlo staccare molto prima dei 3A perché scalda molto e mi brucerebbe la scatola. Infatti non mi spaventa tanto il cortocircuito quanto invece il surriscaldamento. Il problema di usare un transisto però sta nelle correnti intermedie che non si ritroverebbe ne in interdizione ne in saturazione magari dovrei usare un comparatore di tensione o qulche altro operazionale?

[BrunoValente]

però, se intendi accendere un transistor con una resistenza di sensing, avresti una tensione ridotta sul carico che calerebbe fino a scendere di circa 0.6V quando la soglia di intervento della protezione fosse raggiunta ed inoltre il circuito inizierebbe a balbettare perché si autoripristinerebbe in fretta. La velocità di ripristino dipenderebbe molto dalle caratteristiche dell'ingresso di comando: se è con isteresi se è temporizzato ecc.

Per ridurre la caduta sulla resistenza di sensing dovresti utilizzare un amplificatore o un comparatore.
Per evitare che l'alimentatore inizi a balbettare dovresti inventarti qualcosa di bistabile che sia in grado di settarsi al superamento di una soglia e che si possa poi resettare manualmente con un pulsante.

Oppure ti tieni il balbettio ma dovresti riuscire a gestirne la frequenza rendendola bassa quanto serve, cioè dovresti fare in modo che ogni 2-3 secondi il circuito provi a ripartire e che ogni volta, solo se le condizioni di sovraccarico permangono, si blocchi di nuovo rapidamente.

[mancioman]

ho trovato questo tipo di configurazione http://www.microst.it/tutorial/pic_comp_5.html questo eliminerebbe l'indecisione dello switch?