湖南電源　最後の悪足掻き？

2022/03/17 11:00

湖南電源評価が終了し恐れてた最悪事態は回避できました。　保護回路動作は100％満足できませんが『gaou』さんの了解を得て足掛け4年の本案件ケリを付けたいのが本音です。

【小川を渡る急行】
しかしどうにも後味が悪いのです。　もう一度設計やり直す気力も時間もありませんが、何とかする知恵はもう出ないのかと考えました。

４．追加計測と動作解析
一つ気になる発見が前回実験でありました、ポリスイッチ正常時抵抗が特性概念図から予想した0.1Ωより高く0.3Ωの実測値を得た事です。

ショートで保護回路非動作だった常点灯1.4Vで出力と回路系GNDを計測しました。　回路系GNDは電圧縦軸を10倍0.2V/目盛に拡大してます。　前回計測値0.3Vは正確には0.34Vでした。　瞬時電流1Aで0.34Vは保護回路動作の1.3Aでは0.44Vです、従ってポリスイッチの抵抗成分で保護回路が動作する事はなく、トリップによる抵抗値増大で動作してます。

出力を2.5mフィーダー線先の10.8Ω抵抗でショートした時の波形です。　出力は11.4Vから1.3Vに落ち、回路系GNDは0.34Vから0.8～0.88Vに上昇しました。　ポリスイッチが0.34Ω抵抗なら2.5A前後の瞬時電流が流れてる計算になりますが、トリップしない領域で抵抗値が増えてる可能性もあり、ショート時瞬時電流は解りません。

それより何故0.8Vでトランジスタオンして保護回路が動作しないのか不思議です。　トランジスタオンする0.7V以上パルス幅は5-6μsec、使用した2SC1815は1μsec以下の応答速度なので動作するハズです。　いずれにしても設計通りに回路が動作してないと解りました。

【夜の機関庫】･･･挿絵画像です
常識を覆された気分ですが、考えられる可能性は二つです。
➊何らかの理由で回路系GND電圧0.8Vでトランジスタオンできない。
➋トランジスタオン時間が短くラッチ回路オフ・保護回路動作しない。
筆者感触では➊の可能性が高そうです、➋なら0.7Vでクリップされるのが自然だかです。

では1.9V出力で保護回路動作した時には何が起きてるのか、これも可能性は二つです。
➊パルス幅が広がって何らかの理由が消失しトランジスタオンした。
➋ポリスイッチ発熱で抵抗値が数Ωに上昇して保護回路が動作した。
これはどちらとも言えません、情報収集でもう1条件計測しました。

蒸機常点灯上限0.6Vで出力と回路系GNDを計測しました。　当然パルス幅は狭くなりますが、瞬時電流変わらないので回路系GNDは0.34Vです。

出力ショート時の波形です。　出力は11.4Vから2.0Vに落ち、回路系GNDは0.34Vから0.8Vに上昇しました。　常点灯1.4Vとパルス幅が違うだけで回路系GNDが0.8Vに上昇してる事から、2.5A前後の瞬時電流が流れてると考えられます。　平均電流は0.6Vショート時で約0.1A、1.4Vショート時で約0.4Aですが、出力トランジスタ信頼性上は改善したい処です。

５．パッチ回路
5-1．現状整理と対症療法
0.8Vに上昇してる回路系GND波形を見てアイディアが浮かびました。