n-kanālu MOSFET + 7.2...15V Zener diode + pāris desmitiem kiloomu rezistors = DROŠĪBA
Šķiet, ka problēma ir triviāla. Un kāpēc kādam pat būtu jāaizsargā jebkuri elektroniskie izstrādājumi no strāvas padeves maiņas?
Diemžēl mānīgajam korpusam ir tūkstoš un viens veids, kā ielikt mīnusu, nevis plusu ierīcei, kuru esat vācis un atkļūdojis daudzas dienas, un tā tikko sāka darboties.
Es sniegšu tikai dažus piemērus par potenciālajiem elektronisko maizes dēļu un arī gatavo produktu iznīcinātājiem:
- Universālie barošanas bloki ar saviem universālajiem spraudņiem, kurus var savienot gan ar plus uz iekšējā kontakta, gan ar mīnusu.
- Mazie barošanas avoti (tādas kastes uz barošanas spraudņa) - galu galā tie visi tiek ražoti ar plusu uz centrālā kontakta, vai ne? NĒ!
- Jebkura veida savienotājs strāvas padevei bez cietas mehāniskās "atslēgas". Piemēram, ērti un lēti datoru "džemperi" ar 2,54mm soli. Vai skrūvju skavas.
- Kā jums patīk šāds scenārijs: aizvakar pie rokas bija tikai melni un zili vadi. Šodien biju pārliecināts, ka "mīnuss" ir zilais vads. Chpok - tā ir kļūda. Sākumā es gribēju izmantot melnu un sarkanu.
- Jā, vienkārši, ja diena neizdevās - sajauciet pāris vadus vai pievienojiet tos pretējā veidā, vienkārši tāpēc, ka dēlis tika turēts otrādi ...
Vienmēr būs cilvēki (man ir pazīstami vismaz divi tādi pipari), kuri, skatoties tieši acīs, skarbi un kategoriski paziņos, ka nekad nedarīs tādu stulbu kā elektrības padeves reversu! Dievs ir viņu tiesnesis. Varbūt pēc tam, kad viņi paši saliks un atkļūdos vairākus sava dizaina oriģinālos dizainus, viņi kļūs gudrāki. Līdz tam es nestrīdos. Es tikai pastāstīšu, ko lietoju.
Dzīvesstāsti
Biju vēl ļoti jauns, kad nācās pielodēt 25 korpusus no 27. Labi, ka tās bija vecās labās DIP mikroshēmas.
Kopš tā laika es gandrīz vienmēr novietoju aizsargdiodi blakus strāvas savienotājam.
Starp citu, tēma par aizsardzību pret apgrieztās jaudas polaritāti ir aktuāla ne tikai prototipēšanas stadijā.
Pavisam nesen man gadījās liecinieks mana drauga varonīgajiem centieniem atjaunot milzu lāzergriezi. Bojājuma cēlonis bija iespējamais tehniķis, kurš sajauca griešanas galviņas vertikālās kustības sensora / stabilizatora barošanas vadus. Pārsteidzoši, šķiet, ka pati ķēde ir saglabājusies (to joprojām paralēli aizsargāja diode). Bet pēc tam viss pilnībā izdega: pastiprinātāji, kaut kāda loģika, servo vadība ...
Tas, iespējams, ir vienkāršākais un drošākais veids, kā aizsargāt slodzi no strāvas padeves apgrieztās polaritātes.
Vienīgā sliktā lieta ir sprieguma kritums pāri diodei. Atkarībā no tā, kura diode tiek izmantota, tā var samazināties no aptuveni 0,2 V (Šotkija) līdz 0,7 ... 1 V - parastajām taisngriežu diodēm ar p-n krustojums. Šādi zudumi var būt nepieņemami akumulatora jaudas vai regulētas barošanas avota gadījumā. Arī pie salīdzinoši liela strāvas patēriņa diodes jaudas zudumi var būt diezgan nevēlami.
Izmantojot šo aizsardzības iespēju, normālā darbībā nav nekādu zudumu.
Diemžēl polaritātes maiņas gadījumā pastāv strāvas padeves pārrāvuma risks. Un, ja strāvas avots izrādīsies pārāk spēcīgs, vispirms izdegs diode un pēc tam visa ar to aizsargātā ķēde.
Savā praksē es dažreiz izmantoju šo opciju apgrieztās polaritātes aizsardzībai, it īpaši, ja biju pārliecināts, ka barošanas blokam ir pārslodzes aizsardzība. Tomēr kādu dienu es ieguvu diezgan skaidras nospiedumus uz apdegušiem pirkstiem, pieskaroties sprieguma regulatora radiatoram, kas mēģināja cīnīties pret biezu Šotkija diodi.
p-kanāla MOSFET - labs, bet dārgs risinājums
Šim salīdzinoši vienkāršajam risinājumam praktiski nav nekādu trūkumu: niecīgs sprieguma/jaudas kritums caurlaides ierīcē normālā darbībā un strāvas trūkums polaritātes maiņas gadījumā.
Vienīgā problēma ir: kur es varu iegūt augstas kvalitātes lētus lieljaudas p-kanālu izolētus vārtu lauka efekta tranzistorus? Ja zini - būšu pateicīgs par informāciju 😉
Ja citas lietas ir vienādas, p-kanāla MOSFET dažos parametros vienmēr būs apmēram trīs reizes sliktāks par tā n-kanālu kolēģiem. Parasti gan cena, gan kaut kas, no kā izvēlēties, ir sliktāki: atvērtā kanāla pretestība, maksimālā strāva, ieejas kapacitāte utt. Šī parādība ir izskaidrojama ar apmēram trešdaļu mazākas caurumu mobilitātes nekā elektroniem.
n-kanālu MOSFET - labākā aizsardzība
Mūsdienās nav grūti iegūt jaudīgu zemsprieguma n-kanālu CMOS tranzistoru, dažreiz tos var iegūt pat bez maksas (par to vēlāk;). Tātad niecīga atvērtā kanāla krituma nodrošināšana jebkādām iedomājamām slodzes strāvām ir sīkums.
N-kanālu MOSFET + 7.2...15V Zener diode + pāris desmitiem kiloomu rezistors = DROŠĪBA
Tāpat kā p-kanāla MOSFET shēmā, ja avots ir pievienots kļūdas dēļ, gan slodze, gan nelaimīgais avots ir ārpus briesmām.
Vienīgais "trūkums", ko pedantisks lasītājs var saskatīt šajā aizsardzības shēmā, ir tas, ka aizsardzība ir iekļauta t.s. zemējuma vads.
Tas patiešām var būt neērti, ja tiek būvēta liela sistēma ar zemes "zvaigzni". Bet šajā gadījumā jums vienkārši jānodrošina tāda pati aizsardzība tiešā barošanas avota tuvumā. Ja arī šī opcija nav piemērota, noteikti būs veidi, kā nodrošināt tik sarežģītu sistēmu ar unikāliem barošanas savienotājiem ar uzticamām mehāniskām atslēgām, vai arī atdalīt “pastāvīgo” vai vismaz “zemējumu” bez savienotājiem.
Uzmanību: statiskā elektrība!
Mēs visi esam daudzkārt brīdināti, ka lauka efekta tranzistori baidās no statiskās izlādes. Tā ir patiesība. Parasti aizvars var izturēt 15 ... 20 voltus. Nedaudz augstāk - un izolatora neatgriezeniska iznīcināšana ir neizbēgama. Šajā gadījumā ir gadījumi, kad lauka strādnieks it kā vēl strādā, bet parametri ir sliktāki, un kuru katru brīdi ierīce var sabojāt.
Par laimi (un diemžēl) lieljaudas lauka efekta tranzistoriem ir lielas ietilpības vārti - pārējais kristāls: no simtiem pikofaradu līdz vairākiem nanofaradiem un daudz ko citu. Tāpēc cilvēka ķermeņa izlāde bieži tiek uzturēta bez problēmām - kapacitāte ir pietiekami liela, lai izlādētā lādiņa neradītu bīstamu sprieguma pieaugumu. Tāpēc, strādājot ar jaudīgiem laukuma spēlētājiem, bieži vien pietiek ievērot minimālu piesardzību elektrostatikas nozīmē un viss būs kārtībā 🙂
Es neesmu viens
Tas, ko es šeit aprakstu, bez šaubām, ir plaši pazīstama prakse. Ja tikai tiem militārās nozares izstrādātājiem būtu ieradums publicēt savus ķēžu dizainus emuāros ...
Lūk, ko es atklāju tīmeklī:
> > Es uzskatu, ka N-kanāla izmantošana ir diezgan laba standarta prakse
> > MOSFET militāro barošanas avotu atgriešanas vadā (28V ieeja).
> > Iztukšojiet, lai piegādātu negatīvu, avotu uz PSU negatīvo un
> > vārti, ko darbina pozitīvā padeves aizsargāts atvasinājums.
Kur dabūt MOSFET gandrīz par velti
paskaties uz mani nedaudz vēlāk - būs raksts 😉
Lietojumprogrammu piemēri
Vienkāršs ar jaudas reverso aizsardzību:
Lai veicas eksperimentos!
Vai jūs interesējaties? Rakstiet man!
Jautājiet, iesakiet: komentāros vai personīgi. Paldies!
Visu to labāko!
Sergejs Patrušins.
Nu, kā solīts - otrs raksts, kas veltīts polaritātes maiņas aizsardzības sistēmai, kas atradusi diezgan plašu pielietojumu rūpnieciskajos un paštaisītajos lādētājiem. Šī opcija tika izvēlēta kā īpaši vienkārša, un to var atkārtot pat cilvēks, kuram nav nekāda sakara ar elektroniku.
Lai ieviestu šādu aizsardzības shēmu, jums ir nepieciešama tikai diode - tikai viena diode, kas tiks uzstādīta uz priekšu uz pozitīvās sliedes lādētājs.
Šāda sistēma ir tikai vienkārša, ka, lai pabeigtu lādētāju, tas nemaz nav jāizjauc. Lai īstenotu šo ideju, mēs izmantojam vissvarīgāko funkciju pusvadītāju diode- virzienā uz priekšu, diode ir atvērta, bet, ja tā ir savienota pretējā virzienā, tā tiks bloķēta.
Tāpēc, ja jūs pēkšņi sajaucat polaritāti, tad strāva vienkārši neies, nav pops, apkures un citu dūmu efektu.
Bet kā mēs zinām, kad spriegums plūst caur krustojumu taisngrieža diode, tad pēdējā izejā būs sprieguma kritums 0,7 voltu apgabalā, lai nodrošinātu minimālu kritumu, mēs izmantosim SCHOTTKY diodes (ar Šotkija barjeru) - tai ir sprieguma kritums reģionā no 0,3-0,4 voltiem.
Vienīgais šādas aizsardzības trūkums ir tas, ka caur diodi plūdīs diezgan liela strāva, kas noved pie diodes sildīšanas.
Lai to izdarītu, uz siltuma izlietnes jāuzstāda diode. Augstas strāvas Šotkija diodes var atrast datoru bloki uzturs. Diodes šajos blokos ir trīs kontaktu diožu montāža, katrā komplektā ir divas diodes ar kopīgu katodu. Katrai diodei ir jāizvēlas diodes ar strāvu vismaz 15 ampēri. Datoru blokos var atrast diodes ar strāvu līdz 2x30 ampēriem.
Vispirms jāuzstāda diode uz siltuma izlietnes, pēc tam paralēli diožu anodus, tāpēc abas diodes savienojām paralēli.
Autors; AKA KASYAN
Es gribēju savākt kaut ko, kas saistīts ar akumulatora lādētāju. Un pati pirmā lieta, ko es domāju montēt, bija aizsardzība pret releja polaritātes maiņu.
Bet, kad es meklēju internetā pareizo shēmu, es neatradu neko līdzīgu. Pirms tam es to redzēju pirms gada. Es uzzīmēju diagrammu no atmiņas un esmu gatavs dalīties ar jums.
Šī ierīce ir nepieciešama, lai aizsargātu jūsu akumulatoru un uzlādi no bojājumiem, neļaujot jums vietām sajaukt spailes, tā pasargās jūs no daudzām problēmām.
Šeit ir diagramma par polaritātes maiņas ierīci lādētājiem uz releja.
Elementi:
R1 = 510
Rel2 = 12V (jebkurš 12V 10-15A, noņemts no iepriekšējā UPS datoram)
VD1-3= 1N4007 (citus neatradu).
Lai gan nav nepieciešams iestatīt VD3, tā vietā varat ievietot džemperi. VD1 no pašindukcijas releja spoles.
Ierīce darbojas šādi. Kad pievienojat akumulatoru, atlikušais lādiņš tajā iet caur releju un aizver kontaktus, tādējādi piegādājot strāvu no lādētāja uz akumulatoru.
Ja nepareizi pievienosiet vadus akumulatoram, tad VD2 neļaus elektrībai iziet cauri relejam un uzlāde nesāksies. Un uzlādes vietā iedegsies LED, kas signalizēs, ka uzlāde nav pareizi pievienota.
Šeit ir apgrieztās polaritātes aizsardzības ierīce PCB lādētājam.
Apgrieztās polaritātes aizsardzības blīvējums lādētājam.
Jūs varat lejupielādēt Sprint-Layout 5.0 blīvējumu lādētāja apgrieztās polaritātes aizsardzības ierīcei no tīmekļa vietnes, kas norādīta tālāk norādītajā avotā.