Схема защиты по напряжению Опции

[thamjell]

Здравствуйте! Подскажите, каким способом лучше всего организовать схему защиты по напряжению? То есть, я не хочу, чтобы в цепь прошло постоянного напряжения больше 12 вольт. Каким способом лучше всего сделать защиту от превышения данного напряжения?
P.S. максимально потребляемый ток - до 2-2,5 А

Сообщение отредактировал thamjell - Apr 1 2015, 12:43

[Ydaloj]

вариант 1 - тиристорный
собираете схему с предохранителем на входе, тиристором на выходе и любой схемой управления.
При сработке тиристор выжигает предохранитель, потребитель обесточивается.

вариант 2 - классический параметрический стабилизатор, с дополнительным транзистором

может, кто-то ещё с мозгового штурма что предложит.

[arhiv6]

Я кому-то уже советовал:
Смотрите в сторону LM5069 и подобных hot-swap контроллеров. У него задаётся порог отключения при перенапряжении. Коммутация полевиком, держит до 80 вольт. Из плюсов - можно задать порог выключения при недонапряжении + защиту по току от и мягкий старт.

[kovigor]

... я не хочу, чтобы в цепь прошло постоянного напряжения больше 12 вольт.

Супрессор + предохранитель, как это сделано, наверное, на всех жестких дисках для персоналок ...

[Corvus]

+1 за TVS и предохранитель - классика, проверенная временем.
Hot-Swap контроллер - красивое решение, но дороже и места на плате больше займёт.

[Егоров]

Где-то так. полярность и мощность можно варьировать. Должно срабатывать при напряжении 12.6-12.8 вольта. Но напряжение должно повышаться скачком, зависание в зоне 12.6 может привести к нагреву ключей и некорректной работе вообще.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Ariel]

у некоторых мсточников питания минус гальванически соединен с "GND" питания. В этом случае разрыв минусового провода не даст никакого эффекта, потому что ток пройдет через другие цепи (экран кабелей и т.д.)
Вот проверенная схема защиты от пренапряжения. SCR1 это TL431, Q5-BC807, а Q4, R184, R185 подберете сами

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Егоров]

у некоторых мсточников питания минус гальванически соединен с "GND" питания. В этом случае разрыв минусового провода не даст никакого эффекта,

Ясно же написано, что можно типы проводимости поменять, разрывать землю или питание..
Главное - принцип работы, а уж на чем построить разной точности стабилитрон - ремесло схемотехника.

[agregat]

Ясно же написано, что можно типы проводимости поменять, разрывать землю или питание..
Главное - принцип работы, а уж на чем построить разной точности стабилитрон - ремесло схемотехника.

Три транзистора это конечно хорошо, но с учетом нынешних требований такие схемы надо выкинуть на помойку и применять честные защиты и от разрядов и от всплесков и от переполюсовки и всего остального. А вот так по старинке будет хлам на новых компонентах. Сам подход убогий. "Напряжение скачком" это уже не защита, если у нее есть условия для нормальной работы.

[Егоров]

Три транзистора это конечно хорошо, но с учетом нынешних требований такие схемы надо выкинуть на помойку

Выбрасывайте, конечно.
Нынешние требования не ДВА транзистора - минимум шесть микроконтроллеров.
Вы откуда эти требования берете? Стартер , как всегда, ничего из волнующих подробностей не описал.

[Herz]

Три транзистора это конечно хорошо, но с учетом нынешних требований такие схемы надо выкинуть на помойку и применять честные защиты и от разрядов и от всплесков и от переполюсовки и всего остального.

Честные? Отстал я от нынешних требований, но, по-старинке, считаю, что чем проще, тем надёжней. Нечестно, оказывается...

[Ariel]

честные защиты и от разрядов и от всплесков и от переполюсовки и всего остального.

а чем обычный последовательный диод плох для защиты от переплюсовки?
Впрочем, если хочется защита и от перенапряжения, и от тока, и от всего, то можно взять LT4356-3.

[Буратино]

2-3А это не мало. Этот ток нужно так или иначе коммутировать.
А что если сделать тип того:

Тогда во-первых 12В не будет прерываться ,во-вторых нет никаких "проходных" компонентов и элементов.
Мы как бы "сжигаем" лишнее. Рекуперировать бы это самое лишнее еще в что-то полезное..

а чем обычный последовательный диод плох для защиты от переплюсовки?

Собственно ничем кроме того что на диоде падает ,а при 3А это что-то типа I2*Rдиода в тепло.

[Ariel]

А что если сделать тип того:

а вот представьте что кто-то купил ваше устройство и по ошибке вместо 12вольтового питания воткнул 24вольт. Сколько времени устройство проработает, пока не самовозгорится?

[Буратино]

а вот представьте что кто-то купил ваше устройство и по ошибке вместо 12вольтового питания воткнул 24вольт. Сколько времени устройство проработает, пока не самовозгорится?

Ну скажем еще большой вопрос будет ли это устройство работать в принципе ,это ведь пока только смелый авторский набросок!
И потом это не панацея от всех бед, речь идет лишь о отсечках небольших "порций" лишаковой энергии.
Кстати в стабилизаторах есть защита по току. думаю что не "возгорится", но при этом и выход получит вместо 12 несколько более

[Буратино]

И раз нет пока замечаний по поводу "откусывалки" лишнего, то вот такой вариант можно еще рассмотреть:


C41 можно сделать так, чтоб "перезапуск" после перегрузки происходил не мгновенно.
Таким образом мы в первой фазе работы уст-ва сглаживаем пульсации линейником, а в случае жестокой перегрузки отключаем полевиком канал.

[Егоров]

а вот представьте что кто-то купил ваше устройство и по ошибке вместо 12вольтового питания воткнул 24вольт. Сколько времени устройство проработает, пока не самовозгорится?

Я не могу представить. Как и переполюсовку в подавляющем большинстве случаев.
Воткнул 12 в 24 - кто ж тебе виноват? Учиться нужно было. Нанимай того, кто смотрит и понимает куда что втыкать или покупай новое. Ради одного неука в тысяче экземпляров ставить двойную аппаратную избыточность ? Потом, если раз в 24 воткнул, то и в 240 воткнет, никакая защита не поможет.
Переполюсовка по рассеянности бывает если часто подключается устройство. Так для этого есть не малоэффективные громоздкие дорогие защиты, а меры конструктивные - разъемы. Делается так, чтобы просто невозможно было механически ошибиться с полярностью. Как-то же стыковали безошибочно по сотне разъемов на изделии, когда стоимость ошибки была больше электронной игрушки на батарейке.

[EvilWrecker]

Я не могу представить. Как и переполюсовку в подавляющем большинстве случаев.
Воткнул 12 в 24 - кто ж тебе виноват? Учиться нужно было. Нанимай того, кто смотрит и понимает куда что втыкать или покупай новое. Ради одного неука в тысяче экземпляров ставить двойную аппаратную избыточность ? Потом, если раз в 24 воткнул, то и в 240 воткнет, никакая защита не поможет.
Переполюсовка по рассеянности бывает если часто подключается устройство. Так для этого есть не малоэффективные громоздкие дорогие защиты, а меры конструктивные - разъемы. Делается так, чтобы просто невозможно было механически ошибиться с полярностью. Как-то же стыковали безошибочно по сотне разъемов на изделии, когда стоимость ошибки была больше электронной игрушки на батарейке.

Пожалуй единственный ценный пост в этой ветке- с какой такой стати тратить деньги на неких ущербных персонажей? Может быть еще закладывать защиту от того, что человек попытается засунуть прибор в причинное место? Или засунет в то же место другому такому же ущербному персонажу?

Нет, единственный резон- закладывать защиту на очевидные "естественные" феномены, наподобие EFT, сетевых помех вызванных другими приборами и т.д. Что касается озвученных схем- уровень предоставляемых защит варьируется от нулевого до very average(субъективизм), рекомендую ознакомится с устройствами вроде MAX16127.

[Ariel]

Воткнул 12 в 24 - кто ж тебе виноват? Учиться нужно было. Нанимай того, кто смотрит и понимает куда что втыкать или покупай новое. Ради одного неука в тысяче экземпляров ставить двойную аппаратную избыточность ? Потом, если раз в 24 воткнул, то и в 240 воткнет, никакая защита не поможет.

если производите изделие, которое в магазине стоит до 5 долларов - то да, абсолютно с Вами согласен. Сгорело по неосторожности - пошел купил новое. Нет никакого смысла в удорожании изделия.
Но если изделие стоит несколько сотен долларов, то да, защита нужна. И втыкают неправильное напряжение в большинстве случаев не по незнанию, а по рассеяности. Это может случиться даже с профессиональным техником по установке оборудования. Например, соединяет несколько устройств, одно из которых питается от 12 вольт, а другое от 24 вольт, и по неосторожности перепутал местами провода питания. Разьемы одинаковые. Так что лучше добавить в такое изделие несколько элементов стоимостью в пол доллара, и защититься от неожиданностей.

[Буратино]

Пожалуй единственный ценный пост в этой ветке- с какой такой стати тратить деньги на неких ущербных персонажей? Может быть еще закладывать защиту от того, что человек попытается засунуть прибор в причинное место? Или засунет в то же место другому такому же ущербному персонажу?

Нет, единственный резон- закладывать защиту на очевидные "естественные" феномены, наподобие EFT, сетевых помех вызванных другими приборами и т.д. Что касается озвученных схем- уровень предоставляемых защит варьируется от нулевого до very average(субъективизм), рекомендую ознакомится с устройствами вроде MAX16127.

Так уж и один ценный? А с каких это пор умный и талантливый инженер заочно людей ущербными обзывает? Здесь обсуждается теоретическая задача, схемотехнические пути ее решения и преимущества/недостатки того или иного подхода. Причинные места и Ваше собственное отношение к процессу лучше оформить как то по иному и желательно "поконструктивнее":)
Защиту от помех и "прочих ест. феноменов" тут не обсуждают, вот как только задаст кто то такой вопрос, так сразу и обсудим, а в этой ветке именно от перенапряжения, именно от него самого.
Нет, я конечно согласен что уровень схем так се ,но и ветка простите для чайников!

[Егоров]

Например, соединяет несколько устройств, одно из которых питается от 12 вольт, а другое от 24 вольт, и по неосторожности перепутал местами провода питания. Разьемы одинаковые. Так что лучше добавить в такое изделие несколько элементов стоимостью в пол доллара, и защититься от неожиданностей.

Виноват разработчик. А со сборщика для профилактики разок-другой премию снять или на месяц работу полегче для внимания, двор мести, - ой, как помогает.
Разъемы должны быть разные, разного типа, с разными ключами, кабель гарантировано не должен доставать до ненужного места. Разнообразные меры, контроль стыковки, наконец. Это же азбука.
Про пол доллара в каждом узле - не вводите радужными мечтами в заблуждение. Может и можно вложиться в доллар по комплектации, но сборка и тестирование (а зачем ставить то, что не работает гарантировано?) обойдутся в разы дороже. Ну и узлов-то уйма! Общая стоимость затрат возрастает а надежность системы падает.

[EvilWrecker]

Так уж и один ценный?

После моего и вот этого

Про пол доллара в каждом узле - не вводите радужными мечтами в заблуждение.

уже не один .

Что касается:

А с каких это пор умный и талантливый инженер заочно людей ущербными обзывает? Здесь обсуждается теоретическая задача, схемотехнические пути ее решения и преимущества/недостатки того или иного подхода. Причинные места и Ваше собственное отношение к процессу лучше оформить как то по иному и желательно "поконструктивнее":)

Да я самый обычный, но способный назвать вещи своими именами без туманных формулировок. При этом мой ответ- это не субъективизм, как бы этого не хотелось другим. Ну а желать чего-либо не вредно, главное не переборщите.
Очень легко экстраполировать подключение с 12VDC->24VDC, в 24B->220VAC и много других схожих комбинаций- но ничего общего с профессионализмом это не имеет: нужно закладывать "защиту" на уровне методологии(в данном случае разъемы), а не собственно возможно испортить все при первом же включении.

Защиту от помех и "прочих ест. феноменов" тут не обсуждают, вот как только задаст кто то такой вопрос, так сразу и обсудим, а в этой ветке именно от перенапряжения, именно от него самого.

Так вышло что в плане обсуждений я не нуждаюсь в ваших инструкциях, и за эту заботу также не скажу спасибо в силу избирательного недостатка вежливости. Однако замечу, что если приписываете себя к "ветке для чайников", то зачем трогаете профессиональный уровень? Нелогично.

За полбакса защитить нормально прибор за 200 баксов невозможно даже в мечтах.

[Буратино]

Текста много, схем не видел. И получили по делу.

[aaarrr]

Разъемы должны быть разные, разного типа, с разными ключами, кабель гарантировано не должен доставать до ненужного места. Разнообразные меры, контроль стыковки, наконец. Это же азбука.

Это все замечательно, если Вы подводную лодку, например, строите. А в быту и близких к нему условиях одинаковых разъемов с разными напряжениями и полярностями набирается очень даже немало.

[EvilWrecker]

Это все замечательно, если Вы подводную лодку, например, строите. А в быту и близких к нему условиях одинаковых разъемов с разными напряжениями и полярностями набирается очень даже немало.

Да бросьте, какие еще лодки- даже усб и тот нельзя криво вставить(если конечно это донгл-платка, но тут уже совсем другая история). Что в коммерческих девайсах, что в индустриальных и автомобильных- даже в самом замшелом лоукостере и то не проблема в подавляющем числе случаев поставить поставить адекватные разъемы.

Мне понемногу начинает казаться что тут некоторые путают свойства разных изделий у которых полярность/ключ/выемки и пр пр пр есть, а других нет- вроде клемм и RJ45. Проблема с подключением "не того напряжения" должна решаться в первую очередь на уровне механики разъема- если это игнорируется разработчик и впрямь виноват.

[Corvus]

Откуда вылез этот бред по разные типы разъёмов? Речь же не идёт о коммутации блоков внутри изделия. Там - да. Нет вопросов.

А у тех устройств, где БП не идёт в комплекте, на входе стоит старая-добрая клеммная колодка.

[aaarrr]

Проблема с подключением "не того напряжения" должна решаться в первую очередь на уровне механики разъема- если это игнорируется разработчик и впрямь виноват.

То есть коаксиальные разъемы питания с внешним диаметром 6мм использовать нельзя?

[EvilWrecker]

То есть коаксиальные разъемы питания с внешним диаметром 6мм использовать нельзя?

А его можно разными способами вставить?

Откуда вылез этот бред по разные типы разъёмов? Речь же не идёт о коммутации блоков внутри изделия. Там - да. Нет вопросов.

А у тех устройств, где БП не идёт в комплекте, на входе стоит старая-добрая клеммная колодка.

У меня для вас плохие новости.

[aaarrr]

А его можно разными способами вставить?

А как у нас тема называется?

[EvilWrecker]

А как у нас тема называется?

А его можно разными способами вставить?

Я признаться честно, не вполне готов к такого рода вопросам с вашей стороны- это как если бы у случайного прохожего спросить который час, а он тебе в ответ"а как форум называется? а как эта улица называется?/..../". Если это квест, то я вне игры.

[Corvus]

У меня для вас плохие новости.

*Сел поудобнее* Готов выслушать. Итак, какой нужно сделать разъём для устройства, где БП не идёт в комплекте, чтоб избежать переполюсовки и превышения напряжения по входу?

[aaarrr]

А его можно разными способами вставить?

Подумайте сами.

[EvilWrecker]

*Сел поудобнее* Готов выслушать. Итак, какой нужно сделать разъём для устройства, где БП не идёт в комплекте, чтоб избежать переполюсовки и превышения напряжения по входу?

Должен в первую очередь сказать что ввел вас в некоторое заблуждение- новости относится не совсем к бп а имеет персональный характер, но в силу некоторых правил форума относящихся к оскорблениям участников является непечатной. Однако это не значит что для "устройств без бп" в вашем вопросе нельзя ничего высказать, вовсе нет- должен вам сказать что такие устройств бывают USB или там PoE powered, с известными цилиндрическими разъемами включая тот, о котором спрашивают пару постов назад и пр., с проприетарными разъемами кучи видов и много много другого.

Ах черт, я забыл сразу написать что далеко не все девайсы без бп запитываются через клеммы- а сразу стал писать тексты(так еще и без схем).

Подумайте сами.

Так у меня вопрос в этой части нет, я скорее пытаюсь понять зачем вы привели этот безнадежный пример.

[aaarrr]

Так у меня вопрос в этой части нет, я скорее пытаюсь понять зачем вы привели этот безнадежный пример.

Лучше объясните аудитории, каким образом у вас смешались полярность и напряжение.

Проблема с подключением "не того напряжения" должна решаться в первую очередь на уровне механики разъема- если это игнорируется разработчик и впрямь виноват.

То есть коаксиальные разъемы питания с внешним диаметром 6мм использовать нельзя?

А его можно разными способами вставить?

[EvilWrecker]

Почему смешалось? Вот скажем пример- можете ли вы вставить указанный ранее разъем скажем в стандартную розетку 220В с заземлением или эзернет-джек? Есть тенденция делать разъемы для разных напряжений (усб против розетки) которые не только нельзя поставить неправильно в рамках своего семейства, так и нельзя воткнуть в представителя другого. Думаю этот факт не требует доказательств в виде схем коих просят..

[Corvus]

должен вам сказать что такие устройств бывают USB или там PoE powered, с известными цилиндрическими разъемами включая тот, о котором спрашивают пару постов назад и пр., с проприетарными разъемами кучи видов и много много другого.

Очень забавный пример с PoE. С учётом того, что полярность там как раз и не регламентируется. И проблема переполюсовки решается диодным мостом.
Кроме того, у топик-стартера озвучено: 12 VDC, 2-3 А. На кой чёрт вы приплетаете USB?
И каким образом ему поможет проприетарный разъём? Предлагаете ему и БП с ответным разъёмом в комплекте прикладывать?

[aaarrr]

Беда в том, что помянутый 6мм коаксиал является едва ли не самым популярным разъемом низковольтного питания. Только "низковольтность" у всех почему-то разная: у кого-то это 5В постоянного напряжения, а у кого-то 19В переменного. И нельзя исключить вероятность того, что эти два крайние варианта сойдутся на одном столе.

[EvilWrecker]

Очень забавный пример с PoE. С учётом того, что полярность там как раз и не регламентируется. И проблема переполюсовки решается диодным мостом.
Кроме того, у топик-стартера озвучено: 12 VDC, 2-3 А. На кой чёрт вы приплетаете USB?
И каким образом ему поможет проприетарный разъём? Предлагаете ему и БП с ответным разъёмом в комплекте прикладывать?

Тут уже вы смешиваете собственно факты озвученные в прошлом посте с другими фактами из ветки. То что вы говорите про пое это как раз свойства проектирования на уровне механики(без отрыва от электроники конечно) таким образом, что мало того что нельзя джек вставить "не так", так еще и имеется специфическая организация питания. Усб в ту же копилку.

А топикстартеру естественно надо не усб и не проприетарный раъем, а экземпляр подходящий для своих целей- но удовлетворяющий озвученным ранее идеям, коих полно на любой вкус.

Беда в том, что помянутый 6мм коаксиал является едва ли не самым популярным разъемом низковольтного питания. Только "низковольтность" у всех почему-то разная: у кого-то это 5В постоянного напряжения, а у кого-то 19В переменного. И нельзя исключить вероятность того, что эти два крайние варианта сойдутся на одном столе.

Это так, но тут уже можно говорить о маркировке разъемов в составе семейства- т.е о прямой принадлежности к человеческому фактору.

[Corvus]

А топикстартеру естественно надо не усб и не проприетарный раъем, а экземпляр подходящий для своих целей- но удовлетворяющий озвученным ранее идеям, коих полно на любой вкус.

Гениально! Видимо, для этого он и создал данную тему. Жаль, что вы не удосужились озвучить подходящий ему вариант из тех, что "полно на любой вкус".

[EvilWrecker]

Гениально! Видимо, для этого он и создал данную тему. Жаль, что вы не удосужились озвучить подходящий ему вариант из тех, что "полно на любой вкус".

Не совсем понятно откуда взялась необходимость "удосужится"- вроде параметрический поиск на тематических сайтах магазинов с такой продукцией есть, да и у производителей тоже. Даже не знаю, может силой мысли гуглить за ТС и двигать курсором- но увы, я обычный человек.

[Егоров]

Очень забавный пример с PoE. С учётом того, что полярность там как раз и не регламентируется. И проблема переполюсовки решается диодным мостом.
Кроме того, у топик-стартера озвучено: 12 VDC, 2-3 А. На кой чёрт вы приплетаете USB?
И каким образом ему поможет проприетарный разъём? Предлагаете ему и БП с ответным разъёмом в комплекте прикладывать?

Видите ли, если блок питания с клеммниками, то к работе с такими устройствами чайники не допускаются, как и велосипедисты к управлению трактором или радиолюбители к испытаниям промышленной радиоаппаратуры.
Это "промышленное" исполнение прибора, не бытовое.
"По рассеянности" можно и разъем RJ45 не так обжать, подать питание на сигнальные входы, а не "переполюсовка". Но никто в стандартном интерфейсе защиту от 72 вольт не делает. Спалишь порт-другой и быстро научишься обжимать думая и проверять перед подключением.
Кроме того, клеммный монтаж обычно не предусматривает стыковку-расстыковку по нескольку раз в день. Если такое в процессе эксплуатации есть, то нужно пользоваться разъемами. Как их выбрать - отдельный вопрос.

Стартер, как обычно, ничего по сути не описал - какое напряжение превышения, какие потери в цепи питания допускаются, какого рода аппаратуру хочется защитить и прочее, очень важное для выбора решения, о чем он, возможно и не подозревает. А мы тут по сути беспредметный спор затеяли.

[Corvus]

Пятничный

Видите ли, если блок питания с клеммниками, то к работе с такими устройствами чайники не допускаются, как и велосипедисты к управлению трактором или радиолюбители к испытаниям промышленной радиоаппаратуры.

Есть и такой подход. Но тут такое дело - мы все люди, все ошибаемся, в том числе и сертифицированнные профессионалы. И когда среди интеграторов появится мнение, что устройства фирмы N ненадёжные, а фирма N потеряет свою долю рынка, кому от этого будет легче? У того же "блока питания с клеммниками" есть и защита от КЗ и от перегрузки.

Про разъём с ключом для многократной коммутации всё верно. Но это не панацея, как некоторые здесь высказывались. Это лишь один из способов повысить надёжность и упростить жизнь пользователю. Можно сделать USB разъём, который втыкается только одним способом. А можно сделать Lightning или новый USB-C, который можно втыкать как угодно, и ничего при этом не сгорит.

Понятно, что от всего на свете защититься невозможно. И любая схема защиты - это лишняя площадь платы, лишние деньги и т.д. И найти разумный компромисс исходя из условий - самое сложное. Но это же и есть наша работа.

[crackintosh]

купите супррессоры и не парьтесь

Полагаете, всё ещё парятся? Зачем было поднимать тему полугодовой давности, особенно с учётом того, что супрессоры уже были рекомендованы? Набираем количество сообщений?

Сообщение отредактировал Herz - Oct 11 2015, 13:39