Коллеги, мне нужно посоветоваться вот по какому вопросу:

1. Есть (точнее, будет) девайс, запитываемый постоянкой 24 В от внешнего БП.
Ток до 10 А. Девайс серийный. Защита от импульсных перенапряжений, разумеется, предусмотрена.

2. Во время установки на объекте, учитывая менталитет монтажников, есть нехилая вероятность, что к девайсу могут притащить 220 вольт переменки вместо провода от БП. (как говорится в Рекомендации МСЭ-Т К.20 - "длительно воздействующие переменные напряжения, возникающие при непосредственном электрическом контакте проводной линии связи с сетью электропитания 220 В")

3. Требование заказчика - чтобы девайс выдерживал такое издевательство.

4. После монтажа, в течение срока эксплуатации таких эксцессов уже не ожидается (пробой БП не рассматривается в силу малой вероятности).

Никак не могу сообразить, как реализовать защиту малой кровью. Да и ценой усложнения и удорожания ничего не находится - все типовые схемы рассчитаны на короткие импульсы перенапряжения, в обсуждениях на форумах всё сводится к "в таком случае юзер сам дурак".

Использование специализированной микросхемы, вроде LT4356, кажется сильно избыточным решением, учитывая п.3 и серийность. К ней еще и мосфет нужен. Да и предназначена она всё же именно для защиты от коротких импульсов во время работы.
Хотелось бы простое тупое решение, чтобы высокое напряжение не ограничивать до нужного предела, а просто отключать от потребителя. Как я думаю, для этого нужна какая-то "дежурная" схема, контролирующая превышение порога напряжения питания на входе, которая включит питание остальной части, если напряжение в норме, и не включит если превышено.
Затруднение: как сделать, чтобы сама эта дежурка могла питаться и от 24, и от 220 (последнее, понятно, выпрямленное, после диода).

Думал про супрессор в сочетании с плавким предохранителем (предохранитель-то всё равно надо ставить). Есть большие сомнения, что он выдержит в течение времени выгорания предохранителя (норматив выгорания плавкой вставки
- 10 секунд при токе в 2,5 от номинала, при 4...5-кратном превышении все равно получаем сотни мс). Всё-таки основное назначение супрессоров - опять же подавление импульсных помех.
К тому же, чтобы напряжение на супрессоре все же не скакнуло до напряжения сети - ведь еще и какое-то токоограничение нужно, и достаточным ли будет для этого сопротивление предохранителя и подводящих проводов - неясно.


Аналогичная тема уже была в этом форуме в 2008 году (http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=55300), но там требовалось защитить 5-вольтовую цепь от попадания всего-то 12 В.

Последовательно в цепь автомат, а после него параллельно цепи симмистор с пороговой схемой.

То есть по принципу такой схемы:

Ну да, в том старом топике подобная схема приводилась. В принципе, неплохой вариант, да. Меня предохранитель смущал по времени срабатывания. Про автомат я не подумал.
Главное, тиристор подобрать по характеристикам. Импульс, наверно, всё же возникнет, но дальше как раз защита от импульсов стоять будет...

Есть у этой схемы одно "но" - она сама имеет тенденцию к ложным срабатываниям от импульсов на входе.
Ну да ладно, цепь управления симистором можно немного усложнить на этот предмет . Буду думать.

Глупее требование трудно придумать. Если монтажники такие простые ребята, то не проще ли за полцены простым прохожим поручать провода куда попало подключать? После первого включения ненужное выгорит?
Однако, факты и начальники - упрямая вещь. В качестве защиты последовательно плавкий предохранитель, а после него параллельно сапрессор или варистор на вольт 30. Это экономичное одноразовое ...
И лучше не девайсы юзать , а приборы применять. Проще и со вкусом.

Просто для многих электромонтёров сильно непривычно низковольтное питание по проводу, и в их мозгу крепко сидит "питание == ~220В".



И заказчики.


Гм. С увеличением времени действия перенапряжения уменьшается допустимая рассеиваемая мощность на супресоре. Время сгорания плавкой вставки даже при значительном превышении тока - порядка сотен мс, на что я уже указал, а супрессоры, как правило, предназначаются для рассеивания импульсов длительностью единиц мс максимум .



Собственно, так и нужно. Главное чтоб одноразовость не отнеслась к защищаемой схеме.


Ну, за сленг приношу извинения - въелось, долгое время сисадмином работал, общаясь на соответствующих форумах.
"Устройство" еще лучше чем "прибор" - хоть они почти синонимы, всё же последний тянет более узкие ассоциации - "измерительный" "бытовой"...
"ПРИБО'Р, а, м. 1. Аппарат, приспособление для производства какой-н. работы. Измерительный п. Счетный п." (Толковый словарь русского языка Ушакова)
Впрочем, это уже лирическое отступление.

Вопрос о сохранности варистора или сапрессора не ставится. Важно, что они не успеют в брызги разлететься, прежде чем разлетится плавкая вставка. А по скорости защиты - вряд ли что-то лучше может быть.

По большому счёту, да - защита нужна однократная. Но если он при пробое уйдёт в мёртвое КЗ (а для супрессоров это вполне характерно) - замена предохранителя (конечно, после исправления подключения) работоспособности не восстановит.


Откуда взять уверенность в этом?
Что-то даташит не курится... Стоп, туплю, надо посчитать энергию импульса... все равно что-то не выходит - ВАХ супрессора не известна за пределами Clamping voltage... (смотрю даташиты на 1,5KE33, SMBJ33 и пр...) Вот как определить, какой ток потечёт через супрессор? А без расчётов как-то неохота рисковать.

Вообще, у меня какие-то смутные опасения применять схему с броском тока - хоть супрессорную/варисторную, хоть тиристорную.
Хорошо бы изначально иметь разомкнутую цепь, замыкаемую только если напряжение нормальное. Но никак не выходит сделать это неразвесисто.

Хотя, вышибание предохранителя полезно в качестве сигнала для пользователя/монтажника...

Так ОБА компонента имеют право выйти из строя из-за грубой монтажной ошибки. Сапрессор за 20 центов приемлемо потерять вместо прибора за 200 долларов? А что тут еще считать можно? Главное - чтобы пробился вовремя, а уж восстановится ли - кому интересно.
Вы не уверены, что сапрессор не оборвется раньше, чем выгорит плавкая вставка? Возьмите десяток и проведите НИР-ОКР.
В даташитах об этом ничего нет, не ищите. Даташиты не для такого тяжелого случая пишутся.
Думаете, в даташитах есть режим кз тиристора на сеть?
Ситуация обрисована явно надуманная большим умом.
Вообще, даже на серьезных предприятиях были моменты, когда нельзя было доверить квалифицированному монтажнику отвественную операцию. Тогда ее выполняли в присутствии ОТК под две росписи в маршрутке. Неужели и тут нельзя привезти эти приборы в последнюю очередь и проследить, чтобы олухи не подали 220? Ведь те же его олухи будут и защитные цепи монтировать? Это учитывает пан заказчик?

НИОКРы такого рода у меня нет возможности проводить. Десяток - абсолютно нерепрезентативно.
Заказчик тоже на это вряд ли сподобится - какое уж там "серьёзное предприятие", так - мелкий бизнес...
Остаётся применять уже известные решения.




По мне - цена детальки приемлемая, не вопрос. Хоть десяток баксов - стоимость прибора за 500 уе переваливает.
Что ж, придётся видимо, прочищать мозги заказчику на тему, что без ремонта (пусть и мелкого) не обойтись в случае срабатывания.



Очередь одна - привезли, прикрутили на стенку (или куда еще), присоединили провода, включили.
Как я понимаю, эту железяку планируется просто продавать (то есть монтировать будут олухи покупателя), а подачу 220 не исключать из гарантийных случаев.

да почему же нельзя? очень даже спокойно и уверенно. Эдак, вы будете по гарантии мнеять микроскопы, которыми пользователь гвозди забивал?
"Умышленное повреждение, нарушение товарного вида, вскрытие и доработка, попалание в агрессивные среды, нарушение режима и условий эксплуатации" - все это негарантийные случаи поломок. Ваш - последний.
Спалит заказчик прибор - призадумается. Хотя, бывает, думать просто нечем. У меня DC-DC 48вольт входного потребитель в переменное напряжение 48вольт воткнул (похожий случай?). Все 20 штук, один за другим, последовательно и настойчиво. Потом радостно сообщил : "Все пагарели".
Естественно. никаких гарантийных возмещений, хотя "специалист" был уверен, что переменный ток "какбытипа даже лучше".
И аккумулятор УПС "конкретно на быструю подзарядку" в розетку втыкали....

Что нельзя? Где вы увидели у меня слово "нельзя"?


Я - ничего менять не буду. Будет менять заказчик, который эти устройства будет изготавливать. Хочет он такую гарантию предоставлять - его финансовые и организационные трудности.

Моё дело - схему разработать, согласно ТЗ.
А в ТЗ есть такой пункт - "должно выдерживать". То бишь заказчик хочет избежать геморроя с заменой, повысив защищенность. Может, хочет конкурентное преимущество получить. А может, это ему его заказчик выше (то есть конечный потребитель, которому основная часть партии уйдёт) такие условия поставил, а ведь бывает так, что перед заказчиком на задних лапках ходить приходится...

Я уже обрисовал ему вырисовывающиеся прелести - что полноценная защита обойдётся недёшево; он теперь думает. (Причем, возможно - на тему, не забрать ли заказ у меня и не отдать ли другому разработчику).

Ну, что же, дело ясное, что дело темное...
Удачи Вам и более сообразительных заказчиков!

Делаете яркую надпись рядом с клеммами - "В сеть ~220В НЕ ВКЛЮЧАТЬ!" После этого автоматом - не гарантийный случай.
А начальству скажите, что как только в документации будет написано, что должно выдерживать подключение к ~220 - то формально придется получать пожарный сертификат. В противном случае если у потребителя будет пожар из-за такого подключения отвечать будет изготовитель. А если не должно выдерживать - то отвечать будет потребитель.

Я ничего в гарантийных условиях (то есть, в отношениях между изготовителем и потребителем) менять не могу. Я - не изготовитель, я - разработчик.

Собственно, заказчик уже согласился на вариант "выгорает дешёвая схема защиты, не допуская сгорания основных цепей".
Как он там будет оформлять ремонт - гарантийный или негарантийны - уже не важно.
UPD: таки негарантийный, за счёт клиента.

Остановлюсь на симметричном супрессоре и быстродействующем предохранителе.

Всё, нашёл отличную статью http://www.compitech.ru/html.cgi/arhiv/05_04/stat_114.htm по применению элементов защиты, где говорится, что лучше все же использовать пороговые элементы (тиристоры и разрядники), у TRANSIL-супрессоров самый низкий уровень гасимой энергии.

Да и аппноут Epcos рекомендует ступенчатую защиту - на самом входе разрядник, потом варистор, потом супрессор, разделяя их последовательно включенными дросселями.

Все-таки остается впечатление от превосходной стрельбы из гаубиц по синицам.
Проблема кажется надуманной, а решения чрезмерно усложненными.
Вы не смешиваете задачу поглощения энергии и, собственно, защиты? Похоже, происходит подмена целей.
Цель какая? Защитить прибор простейшими средствами или создать дополнительно еще один дорогой прибор защиты многократного применения с супер-вупер параметрами?
Так тогда поставьте на прибор блок питания со входом на 220в привинтите ДОМА выход 24В на вход своего прибора, свяжите их в одно целое фирменным шпагатом, и самой проблемы не будет.
Что до руководства EPCOS, то для Вас там сделан рис.1, от него и отталкивайтесь. В конце, с дросселями и целям огородом - грозозащита кабельной линии многократного действия , это не Ваш случай.

Moderator: Предлагаю господину proxi привести свой пост в соответствие с правилами. Срок - сутки (сколько редактор работает). При игнорировании сего предупреждения - наказание.
Пост господина proxi скрыт. Видимо, он еще не проспался до сих пор. Считаю пока достаточным ограничится устным предупреждением. DS

Блок питания хорошо бы.
Но этот пункт ТЗ, к сожалению, изменению не подлежит - питание от внешней линии 24 В, и точка.

Грозозащиту можно притянуть за те уши, что импульс тока от сети при сгорании предохранителя имеет высокую энергию, грозозащита также имеет дело с высокоэнергетическими импульсами.

Кстати, грозозащиту ставить всё равно надо, причем с обоих концов кабеля - устройство висит на улице, причем минимум в двух-трех метрах над землёй; блок питания находится в помещении.

От Рис.1 я и отталкиваюсь.
Только вот есть опасения: поскольку ВАХ что супрессора, что варистора - монотонная, без перегибов, то если рост тока не ограничен, напряжение на нём всё же может взлететь за предел, допустимый для последующих цепей.

Добавление еще пары элементов - не такое уж и усложнение схемы, чувствительным удорожанием оно тоже не грозит. Схема на Figure 22 всё еще можно назвать "простейшие средства".

Про "поглощаемую энергию" (то есть это с точки зрения цепи элемент ее "поглощает", с точки зрения элемента - рассеивает) - лучше же поставить элемент со значением побольше - уменьшение шансов его сгорания вместе с предохранителем - это же плюс. Ну а удорожание на 20-30 рублей - это на фоне тысяч остальной стоимости просто ерунда.

В общем, закладываю такую цепочку и сплю спокойно.

На ту же тему: если прибор поддерживает питание от 220 и от 24 В - ставьте разные разъемы. На днях сами себя подпалили