Схема защиты от кз и переполюсовки. Схемы защиты от переполюсовки и короткого замыкания для зарядных устройств

Какие существуют схемы защиты от переполюсовки и КЗ для зарядных устройств. Как работают схемы на диодах, реле и транзисторах. Какие преимущества и недостатки у разных типов защиты. Как выбрать оптимальную схему защиты для конкретного зарядного устройства.

Виды схем защиты от переполюсовки и КЗ

Защита от переполюсовки и короткого замыкания является важным элементом любого зарядного устройства. Рассмотрим основные типы схем защиты, их принцип работы, преимущества и недостатки:

Защита на диодах

Самая простая схема защиты от переполюсовки реализуется с помощью обычного диода, включенного последовательно с нагрузкой:

• При правильной полярности диод открыт и пропускает ток
• При обратной полярности диод закрыт и ток не проходит
• Недостаток — падение напряжения на диоде (0.6-0.7В)

Для уменьшения падения напряжения часто используют диоды Шоттки. Также применяются схемы с диодным мостом, обеспечивающие работу при любой полярности входного напряжения.

Защита на реле

Более сложные, но эффективные схемы защиты строятся на основе электромагнитных реле:

• Реле включается только при правильной полярности
• Контакты реле подают питание на нагрузку
• При обратной полярности реле не срабатывает
• Преимущество — отсутствие падения напряжения на контактах реле

Недостатком является инерционность срабатывания реле и возможность дребезга контактов.

Защита на транзисторах

Наиболее совершенные схемы защиты строятся на полевых транзисторах:

• P-канальный MOSFET включается в разрыв плюсового провода
• При правильной полярности транзистор открывается
• При обратной полярности — закрыт
• Малое падение напряжения на открытом транзисторе
• Быстродействие и отсутствие механического износа

Транзисторные схемы обеспечивают наилучшую защиту, но требуют более сложной обвязки для управления затвором MOSFET.

Принцип работы диодной защиты

Рассмотрим подробнее, как работает простейшая схема защиты на диоде:

1. При правильной полярности диод смещен в прямом направлении и открыт
2. Ток протекает через открытый диод к нагрузке
3. Падение напряжения на диоде составляет 0.6-0.7В
4. При обратной полярности диод закрыт и не пропускает ток
5. Нагрузка полностью отключена от источника питания

Для уменьшения падения напряжения вместо обычных кремниевых диодов применяют диоды Шоттки с падением около 0.3-0.4В.

Схема защиты на реле

Принцип работы защиты на электромагнитном реле:

1. Обмотка реле подключена через диод к входному напряжению
2. При правильной полярности реле срабатывает
3. Контакты реле замыкаются и подают питание на нагрузку
4. При обратной полярности реле не включается
5. Разомкнутые контакты отключают нагрузку

Преимущество — отсутствие падения напряжения на замкнутых контактах реле. Недостаток — задержка срабатывания около 10-20 мс.

Транзисторная схема защиты

Принцип работы защиты на полевом транзисторе:

1. P-канальный MOSFET включен последовательно с нагрузкой
2. Затвор транзистора подключен к общему проводу через резистор
3. При правильной полярности транзистор открывается
4. Сопротивление открытого канала составляет доли Ома
5. При обратной полярности транзистор надежно закрыт

Такая схема обеспечивает минимальные потери, быстродействие и высокую надежность защиты.

Преимущества и недостатки разных схем

Сравним основные характеристики рассмотренных схем защиты:

Тип схемы	Преимущества	Недостатки
Диодная	— Простота — Низкая стоимость — Надежность	— Падение напряжения 0.3-0.7В — Потери мощности на диоде
На реле	— Отсутствие падения напряжения — Гальваническая развязка	— Задержка срабатывания — Дребезг контактов — Механический износ
Транзисторная	— Минимальные потери — Высокое быстродействие — Отсутствие износа	— Сложность схемы — Чувствительность к статике — Более высокая стоимость

Выбор оптимальной схемы защиты

При выборе схемы защиты от переполюсовки для зарядного устройства следует учитывать следующие факторы:

• Выходной ток зарядного устройства
• Выходное напряжение
• Требования по КПД и тепловыделению
• Необходимое быстродействие защиты
• Стоимость и сложность реализации

Для маломощных зарядных устройств с током до 1-2А вполне подойдет простая диодная защита. При больших токах оптимальным выбором будет схема на MOSFET-транзисторе. Для промышленных ЗУ часто применяют защиту на основе реле.

Схема защиты от короткого замыкания

Кроме защиты от переполюсовки, зарядное устройство должно иметь защиту от короткого замыкания на выходе. Рассмотрим простую схему такой защиты:

1. В цепь нагрузки включается токоизмерительный резистор небольшого номинала
2. Напряжение с этого резистора подается на компаратор
3. При превышении тока выше допустимого компаратор срабатывает
4. Выходной сигнал компаратора отключает силовой ключ зарядного устройства
5. После устранения КЗ схема автоматически восстанавливает работу

Такая схема обеспечивает быстрое отключение при коротком замыкании и защищает силовые элементы зарядного устройства от перегрузки.

Комплексная защита зарядного устройства

Для обеспечения надежной работы зарядного устройства рекомендуется применять комплексную защиту, включающую:

• Защиту от переполюсовки на входе (диод, реле или MOSFET)
• Защиту от короткого замыкания на выходе
• Защиту от перегрева (термопредохранитель)
• Защиту от перенапряжения на выходе (супрессор)
• Защиту аккумулятора от глубокого разряда

Комплексный подход позволяет создать максимально надежное и безопасное зарядное устройство, устойчивое к различным нештатным ситуациям.

Защита от кз и переполюсовки схема

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Защита устройств от неправильной подачи полярности питания Схемотехника , Электроника для начинающих Tutorial При проектировании промышленных приборов, к которым предъявляются повышенные требования по надёжности, я не раз сталкивался с проблемой защиты устройства от неправильной полярности подключения питания. Даже опытные монтажники порой умудряются перепутать плюс с минусом. Наверно ещё более остро подобные проблемы стоят в ходе экспериментов начинающих электронщиков.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Подборка схем защиты от переполюсовки
• Зарядное устройство из компьютерного БП ATX с защитой от переполюсовки и КЗ.
• Схема защиты от переполюсовки для зарядного устройства
• Добро пожаловать на vip-cxema.org
• Добро пожаловать на vip-cxema.org
• Защита от переполюсовки зарядного устройства
• Защита зарядного устройства от неверной полярности подключения аккумулятора
• Защита от неправильной подачи питания
• Простая схема защиты от переполюсовки
• Уважаемый Пользователь!

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Защита от переполюсовки и короткого замыкания на выходе. Для зарядного устройства.

Подборка схем защиты от переполюсовки

Как себя будут вести выше представленные схемы при входном напряжении 3V и менее? А не как, для работы во всех диапозонах напряжений, придется применять более сложную схему. Схема — суперская! Поставил в обычный БП, не нарадуюсь. При КЗ транзистор холодный! Одна просьба — как сделать его регулируемым?

То есть, на входе есть 12 В, а мне надо его снижать до 2В. Как это сделать? Понимаю, что не очень сложно. Схема неплохая-НО естоь одно огромное НО К зарядному она не подходит При подключении разряженного АКБ будет уходить в защиту При входном меньше 4 вольт не работает. Полевику не хватает напряжения на затворе, чтобы открыться. Страницы Главная страница VBA. Ярлыки 1С 16 1С 8. Схема защиты блока питания и зарядных устройств. Представлена конструкция защиты для блока питания любого типа. Данная схема защиты может совместно работать с любыми блоками питания — сетевыми, импульсными и аккумуляторами постоянного тока.

Схематическая развязка такого блока защиты относительна проста и состоит из нескольких компонентов. Второй транзистор тоже не критичен, в моем случае использован высоковольтный биполярный транзистор серии MJE, но выбор большой. Ток защиты подбирается исходя из сопротивления шунта — в моем случае 6 резисторов по 0,1Ом параллельно, защита срабатывает при нагрузке Ампер. Более точно можно настроить вращением переменного резистора, таким образом я настроил ток срабатывания в районе 5 Ампер.

Ярлыки: Блок питания. Товарищ Мичман 3 ноября г. Unknown 8 сентября г. Mansur Khabi 29 июля г. All Nick 4 октября г. Starkz 19 января г. Олег Шевченко 30 марта г. Unknown 5 февраля г. Анонимный 17 декабря г. Unknown 3 июля г. Добавить комментарий. Следующее Предыдущее Главная страница. Подписаться на: Комментарии к сообщению Atom.

Зарядное устройство из компьютерного БП ATX с защитой от переполюсовки и КЗ.

Надо сразу отметить, что схема защита от переполюсовки на реле не лишена серьезных недостатков, а именно имеет сильную инертность, кроме того при сильно разряженном аккумуляторе может просто не сработать реле. Работает схема следующим образом. Если на вход защиты не подсоединен аккумулятор, то контакты реле реле находится в нормально разомкнутом состоянии. При подключении аккумуляторной батареи плюс следует через диод VD2 на обмотку реле, вследствие чего его фронтовые контакты замыкаются, и ток от зарядного устройства идет на автомобильную батарею. Одновременно загорается индикаторный светодиод ближний по схеме к АКБ, говоря о том, что подключение сделано правильно.

Рассмотрим поближе схему защиты от переполюсовки на полевом от переполюсовки, но и от короткого замыкания или перегрузки.

Схема защиты от переполюсовки для зарядного устройства

В интернете нашлось много разнообразных схем, но остановился я на этой:. Источником этой схемы является сайт РадиоКот. После сборки схема заработала без нареканий. Скажу сразу, что эта схема защищает от КЗ и от переполюсовки аккумулятора. При нормальном режиме, напряжение через светодиод и резистор R4 отпирает Т1 и всё напряжение с входа поступает на выход. При коротком замыкании или переполюсовке, ток импульсно резко возрастает. Падение напряжения на переходе полевика и на шунте резко увеличивается, что приводит к открытию Т2, который в свою очередь шунтирует затвор и исток. Добавочное отрицательное напряжение по отношению к истоку падение на шунте прикрывает VT1. Далее происходит лавинный процесс закрытия VT1.

Добро пожаловать на vip-cxema.org

Можете спаять детали навесу, на макетной плате, а если уж вы такой энтузиаст — сделать печатную плату. Конденсатор С2 рекомендовали установить для того чтобы схема не срабатывала когда не надо. Схемы на тиристоре довольно практичные и простые, но имеют потери напряжения на самом тиристоре около 2В, а в некоторых автомобильных зарядных при использовании такой схемы уже нечем будет заряжать АКБ. Как сделать так, чтобы прибор работал всегда, независимо от того, как подключен блок питания? Взглянем на схему ниже: Здесь диод заменен на обычный выпрямительный мост, который мы использовали для выпрямления переменного напряжения.

Защита от переполюсовки зарядного устройства вещь очень полезная, а иногда и необходимая. Защита от переполюсовки зарядного устройства на реле или тиристоре имеют свои недостатки.

Добро пожаловать на vip-cxema.org

Пожалуй каждый автолюбитель рано или поздно сталкивается с необходимостью подзарядить аккумулятор своего «коня». Я много раз находил информацию, что из компьютерного блока питания можно сделать хорошую зарядку для аккумуляторов, но всегда отбрасывал эту информацию так как на переделку просто не было достаточно свободного времени и у меня была простейшая зарядка внутри которой был трансформатор, диод и амперметр : Заряжать аккумуляторы при необходимости я мог, но вот качество этой зарядки оставляло желать лучшего. Потратив несколько часов на поиски в интернете был найден ненужный, ещё рабочий блок питания Codegen W и инструкция со схемой по переделке. Сразу скажу, что суммарно процесс переделки у меня занял около двух-трёх недель, так как взятая изначально схема дорабатывалась, просчитывалась, переделывалась и настраивалась. При этом за две-три недели перечитал кучу инструкций, статей, схем по принципам работы блоков питания, работе ШИМ контроллеров, назначению ДГС и ещё тонны полезнейшей информации для общего развития.

Защита от переполюсовки зарядного устройства

Как себя будут вести выше представленные схемы при входном напряжении 3V и менее? А не как, для работы во всех диапозонах напряжений, придется применять более сложную схему. Схема — суперская! Поставил в обычный БП, не нарадуюсь. При КЗ транзистор холодный! Одна просьба — как сделать его регулируемым?

Защита от переполюсовки на диодном мосту, это очень простая и от короткого замыкания для блока питания схема своими руками.

Защита зарядного устройства от неверной полярности подключения аккумулятора

Здравствуйте Сергей! Спасибо, что не отказываете в помощи новичкам и даете понятное описание работы устройства! Перед сборкой хочу посоветоваться.

Защита от неправильной подачи питания

Ну вот, как и обещал — вторая статья, которая посвящена системе защиты от переполюсовки, которое нашло довольно широкое применение в промышленных и самодельных зарядных устройствах. Данный вариант был выбран как особо простой и может быть повторен даже человеком, который никак не связан с электроникой. Для реализации такой схемы защиты вам нужен только диод — всего один диод, который будет установлен в прямом направлении на плюсовой шине зарядного устройства. Такая система на только проста, что для доработки зарядного устройства, его совсем не обязательно разобрать. Для реализации такой идеи мы используем самую главную функцию полупроводникового диода — в прямом направлении диод открыт, если же его подключить в обратном направлении, то он будет заперт.

Тема в разделе » Схемотехника, компоненты, модули «, создана пользователем Zaozaa , 21 сен

Простая схема защиты от переполюсовки

Друзья всем привет в этой записи я решил рассказать про защиту зарядного устройства. Рассмотрю на мой взгляд две самые простые и популярные схемы. Защита на реле. Защита на полевике Под обе схемы развел платы, провел небольшой тест и сравнение этих схем. Все это в данном видео. Спасибо всем большое за внимание, и за адекватную критику.

Уважаемый Пользователь!

Имеется дома простое зарядное устройство. Обыкновенная зарядка, трансформатор, мост и провода. Облезли защитные пленки на клемах, и как теперь определить кто где! Было решено собрать простейшее устройство для защиты.

Защита от переполюсовки | Радиолюбитель – это просто

Опубликовано 09.10.202212.12.2022 автором Moldik

650 просмотров

Такая необходимость бывает не всегда и требования к такой защите различные.

Схемы с диодом.

Самый простой вариант это обыкновенный диод.

реклама

Диод можно устанавливать как по минусу, так и по плюсу. (На всех схемах, вход – слева, выход – справа) Решение простое и надежное как гвоздь, но есть условия:

защита от переполюсовки, диод

1. Мощность диода должна соответствовать потребляемому току, и при больших токах диод превращается в печку, тем самым кроме всего расходуется лишняя энергия.
2. На диоде будет падение напряжения, поэтому часто рекомендуют сюда ставить диод Шоттки.

Еще одна схема, тоже простая и тоже с диодом, но она не имеет недостатков предыдущей схемы:

защита от переполюсовки, диод

В данной схема диод работает, только когда питание подано с неправильной полярностью, через него замыкается входная цепь и в результате сгорает предохранитель. Конечно предохранитель должен быть на ток соответствующий потреблению нагрузки, а диод соответствующую мощность, что бы выдержать такой ток.

реклама

Такую защиту применяют когда ошибка подключения не правильной полярности бывает редкой и вместо плавкого предохранителя можно поставить самовосстанавливающийся.

И последний вариант с диодом, будет с диодным мостом.

защита от переполюсовки, диодный мост

Это универсально решение, при любой полярности от источника питания, на нагрузке будет правильная полярность. Это очень удобно, не нужно думать вообще. Но опять же как и в первом случае, нужно учитывать рабочие мощность и напряжение диодного моста, а при больших токах диодный мост будет солидным.

Схемы с реле:

Следующие простые варианты, это использовать реле.

защита от переполюсовки, релезащита от переполюсовки, реле

В первом случае, реле срабатывает когда питание подано в неправильной полярности и отключает нагрузку. Такой вариант используют в малоточных схемах.

Во втором случае, нагрузка включается при правильном подключении полюсов источника питания и реле остается включенным до тех пока пока подано питание. Такую схему часто используют в зарядных устройствах.

защита от переполюсовки, реле

И еще один вариант, тут используется реле с 2-мя группами контактов, и на нагрузку всегда приходит правильное питание – в правильной полярности.

Во всех случаях использования реле нужно учитывать два фактора: реле должно срабатывать при напряжении питания и контакты должны быть рассчитаны на ток равный или более тока нагрузки.

Схемы с транзисторами:

Все перечисленные выше схемы имеют свои достоинства и недостатки и имеют свои пределы использования. И есть конечно схемы на транзисторах:

защита от переполюсовки, полевой транзистор

Первая схема с использованием транзистора, это на полевом P-канальном транзисторе. Работает это так: при подаче питания, ток в нагрузку начинает течь через защитный диод самого транзистора, падение на этом диоде будет велико и между затвором и истоком транзистора появляется напряжение способное открыть транзистор. Транзистор открывается, ток течет уже через низкоомный открытый переход сток-исток, падение напряжения на этом переходе минимально и им можно пренебречь. А транзистор остается открытым потому, что цепь нагрузки замкнута. Резистор R1 – ограничивает ток на затвор, а стабилитрон D1 ограничивает напряжение между затвором и истоком транзистора, защищая его от пробоя, это простейший параметрический стабилизатор. Если полярность будет не правильной, ток течь не будет и транзистор не откроется.

Положительным моментом этой схемы. является то, что сопротивление такого открытого транзистора составляет сотые доли Ома (!). А это означает, что мощность рассеиваемая на транзисторе будет мизерной и потерь соответственно почти нет.

Транзистор должен по своим параметрам (рабочие напряжение и ток) соответствовать источнику питания и нагрузке.

Стабилитрон подбирается по напряжению пробоя транзистора, но напряжение стабилизации должно быть меньше этого напряжения (напряжения пробоя) и больше напряжения отсечки транзистора.

Сопротивление R1 должно быть большим, несколько сотен килоОм, но вот как его рассчитать я не знаю. В своих схемах я просто ставлю 100-220кОм.

Есть микросхемка CSD68803W15, ее можно встретить в мобильных телефонах, а схема внутри ее выглядит вот так:

CSD68803W15

Комментарии к этой схеме излишни.

Все выше перечисленные схемы можно кроме того дополнить индикацией правильной и неправильной полярности.

индикация правильной и неправильной полярностииндикация правильной и неправильной полярности

Далее идут более сложные схемы, которых великое множество и на этом можно было бы и закончить, но есть еще одна схема, которую я хочу показать.

Защита зарядного от неправильной полярности

Эту схему можно встретить в различных вариантах на различных сайтах и форумах. Авторство приписывают кому угодно, но только не автору. Но суть в том, что схема работает отлично, предназначена для защиты от не правильного подключения АКБ к зарядному устройству, т.е. устанавливается она на выходе зарядного устройства. Но есть одно – НО, схема будет работать только если поменять полярность. (т.е. на схеме полярность указана не правильно) У нее есть недостаток, пока не подключен АКБ к клеммам, на выходе, на тех самых клеммах нет напряжения вообще, но это и достоинство одновременно, можно не боятся замыкания выхода зарядного. Таким образом эта схема является еще и своеобразной защитой от КЗ выхода зарядного устройства. И еще, такое зарядное не сможет заряжать полностью разряженный аккумулятор.

Во времена когда сборка зарядных устройств была очень востребована, я их тоже собирал и не однократно собирал такую схему, работает просто отлично.

И раз я заговорил об авторстве, то должен сказать, что автором является Ново Зеландский радиолюбитель Gerard la Rooy и схема выглядела так:

Защита зарядного от неправильной полярности

Однако суть от этого не меняется.

Поделится

Блоки питания, Зарядное, Литература

схема

Схемы защиты от обратной полярности — ElectroSoftCloud

Сегодня я предлагаю вам несколько схем, которые помогут вам защитить ваши проекты от обратной полярности. Это поможет вам избежать повреждения вашей схемы, если в любой момент кто-то подключит блок питания наоборот.

Сначала я начну с самых простых диодных, затем перейду к релейным и, наконец, буду использовать мосфеты.

В своих объяснениях я буду использовать классический метод циркуляции тока, то есть от положительного полюса источника к отрицательному. В реальном смысле тока, наоборот, циркуляция тока была бы от отрицательного полюса к положительному полюсу.

Защита от обратной полярности с помощью диода

Этот тип защиты является самым простым и основным из всех, но я рекомендую его только для цепей низкого напряжения и тока. В эту цепь будет помещен диод прямого смещения, что сделает ее проводящей только при правильной полярности.

Рекомендуется использовать диоды Шоттки, так как падение напряжения на них меньше. Это также приведет к тому, что в них будет выделяться меньше тепла.

Если мы правильно подключим источник питания, ток будет циркулировать, и наша схема будет работать нормально.

Если, с другой стороны, мы неправильно подключим источник питания, диод заблокирует прохождение тока и, следовательно, защитит нашу цепь.

• Преимущества:
  • Простая и дешевая схема
  • Компоненты не повреждаются при изменении направления источника
• Недостатки:
  • Падение напряжения на диоде рассеивается в виде тепла. Это означает, что чем больше ток, тем больше рассеяние

Защита с помощью выпрямительного моста

Во второй схеме защиты от обратной полярности мы будем использовать выпрямительный мост. Отличие от предыдущего в том, что этим мостом мы будем выпрямлять ток, так что наша схема будет работать вне зависимости от того, как она подключена.

Как и предыдущий, рекомендуется только для цепей низкого напряжения и тока, так как тепловыделение диодов пропорционально величине тока, проходящего через них.

При подключении, как показано на рисунке выше, диод D1 блокирует ток, поскольку он смещен в обратном направлении. Поэтому ток идет по пути D4 к нашей нагрузке. Как только он покидает нагрузку, он, наконец, проходит через диод D3, пока не достигнет отрицательного полюса источника.

Как видите, несмотря на то, что источник перевернут, ток также находит правильный путь к нашему заряду. На этот раз он покинет положительный полюс и пройдет через D2, который будет иметь прямую поляризацию. Пройдя через диод, он достигнет нагрузки, а затем выйдет, чтобы пройти через диод D1 и достичь отрицательного полюса нашего источника.

• Преимущества:
  • Простая схема
  • Наша схема будет работать независимо от того, как подключен источник
  • Компоненты не повреждаются при перепутывании источника
• Недостатки:
  • Падение напряжения на диодах рассеивается в виде тепла. Это означает, что чем больше ток, тем больше рассеивание

Защита с использованием диода и предохранителя

Этот тип защиты от обратной полярности основан на подключении предохранителя между нашей цепью и нагрузкой, а затем защите ее с помощью диода параллельно с источником.

При подключении источника с правильной полярностью наша схема будет работать нормально.

Однако при подключении к обратному смещению диод переходит в прямое смещение, пропуская через него весь ток.

Когда это произойдет, ток через предохранитель будет выше максимально допустимого, и он расплавится, размыкая цепь и защищая ее.

Этот тип схемы широко используется из-за своей простоты, но лично я не считаю ее лучшей, так как диод имеет свойство сгорать вместе с предохранителем. Это приведет к тому, что в дополнение к замене предохранителя необходимо заменить диод. Кроме того, в течение короткого момента, когда предохранитель перегорает, ваша цепь будет смещена в обратном направлении, поэтому, если она очень чувствительна, она может пострадать от последствий.

Поэтому в этой цепи рекомендуется использовать диод и быстродействующий предохранитель, чтобы свести к минимуму время, в течение которого цепь находится под обратным смещением.

• Преимущества:
  • Схема проста и может быть использована в самых разных схемах
• Недостатки:
  • Диод имеет свойство перегорать вместе с предохранителем, поэтому необходимо будет заменить оба
  • Во время в тот момент, когда предохранитель перегорает, ваша цепь смещена в обратном направлении.

Защита от обратной полярности с помощью диода, SCR и предохранителя

В этом методе вы видите, что он является производным от предыдущего, только мы добавили к нему SRC. Этот компонент будет тем, который закоротит, если мы неправильно подключим источник, перегоревший предохранитель.

Преимущество этой схемы в том, что SCR может выдержать больший ток, чем диод, поэтому он будет держаться до тех пор, пока не перегорит предохранитель.

Как и все остальные, подключение схемы с соблюдением полярности будет работать без проблем.

Однако при подключении с обратной полярностью эта цепь будет проходить через две фазы.

Фаза 1: диод проводит Фаза 2: тиристор проводит

Как мы видим, в первой фазе диод будет иметь прямую полярность. Этот диод будет иметь ограничительное сопротивление, чтобы предотвратить протекание большого тока, что предотвратит его перегорание. Также в этой фазе увеличится напряжение на затворе тиристора, что приведет к его отключению.

Во второй фазе тиристор сработает и, следовательно, перейдет в проводимость, что приведет к короткому замыканию и срабатыванию предохранителя.

• Преимущества:
  • Схема проста и может использоваться в самых разных схемах
  • Тиристор поглощает ток, необходимый для того, чтобы сжечь предохранитель, поэтому диод не сгорает
• Недостатки:
  • Время для отключения тока требуется больше времени, чтобы управлять диодом, а затем тиристором. В этот момент цепь будет смещена в обратном направлении

Защита от обратной полярности с помощью диода и реле

Эта схема является разновидностью первой, в которой мы поставили диод прямого смещения. Разница в том, что мы добавим реле, чтобы избежать падения напряжения на диоде.

Избегая этого падения, мы гарантируем, что все подаваемое напряжение достигнет нашей схемы. Кроме того, диод не будет рассеивать столько тепла, имея дело только с релейной нагрузкой.

Фаза 1: Диод ведет, и реле активируется Фаза 2: Когда реле активировано, наша нагрузка получает ток

При правильном подключении источника диод пропускает ток, так как он имеет прямую полярность. Это активирует реле, которое замыкает контакты и пропускает ток к нашей нагрузке.

Если, наоборот, неправильно подключить блок питания, то диод будет смещен в обратном направлении и не будет пропускать ток.

Диод, включенный параллельно реле, не влияет на работу. Он предназначен для защиты цепи от пиков напряжения, генерируемых катушкой реле.

• Преимущества:
  • Отсутствие падения напряжения между источником и нагрузкой
  • Поддерживаемый ток ограничивается только используемым реле, поэтому поддерживается гораздо более высокий ток
  • Диод должен поддерживать только релейную нагрузку, поэтому он не будет рассеивать столько тепла.
  • Цепь холостого хода разомкнута, поэтому проводимость отсутствует в любое время при реверсировании.
  • Компоненты не повреждаются при перепутывании источника
• Недостатки:
  • Реле механическое, поэтому оно подвержено износу
  • Для больших токов используйте качественное реле, иначе контакты сгорят

85 Обратное защита от полярности с Mosfet

И мы заканчиваем одну из схем, которая мне больше всего нравится. Эта схема сочетает в себе необходимость поляризации МОП-транзистора для проведения, а также его низкое сопротивление во время движения.

Для этой схемы мы будем использовать МОП-транзистор P-типа, хотя, немного изменив схему, мы можем использовать N-тип. Мы подключим наш источник к контакту Drain, нагрузку к контакту Source и контакту Gate, который мы подключим к земле. Чтобы избежать повреждения МОП-транзистора в случае использования напряжения выше допустимого, мы будем использовать стабилитрон вместе с ограничительным резистором.

Фаза 1: Внутренний диод МОП-транзистора проводит и создает разницу напряжений между эмиттером и базой. Фаза 2: МОП-транзистор начинает проводить, позволяя схеме работать нормально.

Как видно, при правильном подключении источника внутренний диод мосфета начинает лидировать, потому что он прямо поляризован. Это вызывает увеличение напряжения эмиттера и, следовательно, разницы между базой и эмиттером. Когда это напряжение достигает точки насыщения, МОП-транзистор начинает проводить почти без падения напряжения.

В случае обратного подключения источника напряжение база-эмиттер будет равно нулю. Это приведет к тому, что Mosfet останется разрезанным и, следовательно, не будет проводить ток. Кроме того, внутренний диод этого будет смещен в обратном направлении, поэтому он также не будет пропускать ток.

Если наша схема будет работать с более низким напряжением, чем максимально поддерживаемое между базой и эмиттером нашего мосфета, стабилитрон станет необязательным. Этот компонент будет служить только для более высоких напряжений, что предотвратит повреждение МОП-транзистора.

Кроме того, мы также можем использовать вариант транзистора N-типа, немного изменив схему. Преимущество этого типа транзистора в том, что он обычно имеет более низкое сопротивление, способен выдерживать больший ток и имеет меньшее падение напряжения.

Важно помнить о сопротивлении Mosfet в режиме насыщения (RdsOn). Чем меньше это сопротивление, тем меньше падение напряжения в нашем мосфете. Вот почему важно посмотреть в техпаспорт, чтобы найти вариант с наименьшим сопротивлением.

В качестве примера мы сравним очень распространенный IRF540 с WSR200N. IRF540 имеет сопротивление насыщения (RdsOn) 44 м, что при 20 А дает нам падение напряжения почти на один вольт (0,88 В). Со своей стороны, WSR200N имеет сопротивление насыщения всего 3,5 м, поэтому падение напряжения при 20 А составит 0,07 В.

Вдобавок к падению напряжения будет еще и рассеяние. IRF540 будет рассеивать мощность 17,6 Вт, требуя радиатора, по сравнению с 1,4 Вт WSR200N.

• Преимущества:
  • Минимальное падение напряжения между источником и нагрузкой.
  • Низкое тепловыделение.
  • Цепь холостого хода разомкнута, поэтому проводимость отсутствует в любое время при реверсировании.
  • Компоненты не повреждаются при перепутывании источника
• Недостатки:
  • Чем больше ток, тем больше падение напряжения и больше тепловыделение
  • Для входа в режим насыщения требуется минимальное напряжение. Ниже этого напряжения он ведет себя как переменное сопротивление, вызывая большее падение напряжения и выделение тепла.

Ну и пока моя запись по защитам от переполюсовки. Надеюсь, вам понравилось, и, как всегда, комментарии приветствуются.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Невыполнимая задача? Защита от обратного тока/короткого замыкания не только для нагрузки, но и для источника питания

Задать вопрос

спросил 1 год, 10 месяцев назад

Изменено 1 год, 10 месяцев назад

Просмотрено 132 раза

\$\начало группы\$

Это магнитное зарядное устройство для телефона. Это USB-кабель, который подключается к стандартному зарядному устройству для телефона на 5 В. Магнитная «вилка» имеет (+) центральный контакт и (-) круглый металл в качестве земли с магнитом позади него. Приемная «розетка» со стороны нагрузки отражает вилку источника питания, имея подпружиненный (+) центральный штырь, а также (-) металлическое кольцо в качестве заземления с магнитом позади него. Не имеет линий передачи данных (D+/D-), только питание.

К сожалению, (с некоторыми преднамеренными усилиями) я обнаружил, что физическая конструкция ДОПУСКАЕТ непреднамеренное короткое замыкание из-за того, что центральный контакт «вилки» касается круглого заземленного металла сопрягаемой «гнезда», в то время как на в то же время его собственная круглая металлическая площадка касается центрального штифта «гнезда».

Я могу защитить цепь приемной нагрузки с помощью диода, МОП-транзистора или другой обычной защиты от обратного тока/напряжения. Но есть ли способ предотвратить короткое замыкание самого блока питания? Блок питания/зарядное устройство на 5 В может быть любым, так как это всего лишь USB-кабель.

Единственный способ защитить подключенный источник питания/зарядное устройство 5 В (предположим, что он не имеет встроенного) — это каким-то образом отвести/поглотить ток короткого замыкания где-то на приемной стороне цепи. предлагая более низкий путь сопротивления, а также следя за тем, чтобы сторона нагрузки цепи также не была повреждена.

Что скажешь?

• блок питания
• защита от короткого замыкания
• защита цепи
• нагрузка
• обратная полярность

\$\конечная группа\$

13

\$\начало группы\$

Похоже, вы хотите что-то сделать со схемой на стороне нагрузки, чтобы защитить источник питания от перегрузки по току, вызванной короткими замыканиями в магнитном разъеме. Как указано в комментариях, вы не можете. Это невозможно физически. Возможные варианты, которые позволят вам продолжать использовать этот разъем, включают установку предохранителя PTC или аналогичной цепи между источником питания и неисправным разъемом, или убедитесь, что вы всегда используете источник питания, который может выдерживать короткие замыкания.