«Предохранитель напряжения» или лучше

12

У меня есть блок питания с несколькими выходами (5 В, 12, 24 В). В соответствии с изготовлением (и после тестирования) должна быть минимальная нагрузка на блок питания, чтобы он подавал заявленные напряжения. Без минимальной нагрузки напряжение может доходить до 37 В (что очень плохо)

Поскольку я не могу гарантировать, что система, которую я создаю, будет все время использовать минимум W, я добавил «тупые» резисторы для этой работы. Они сильно нагреваются, но я использовал резистор 20 Вт, когда мне просто нужно «потреблять» 2 Вт.

После этого все работает нормально.

Но чтобы я мог спокойно спать по ночам, я хотел бы гарантировать, что если какой-либо из этих резисторов по какой-либо причине выйдет из строя, высокое напряжение не сожжет электронику.

В прошлом я использовал PTC для ограничения тока, но я хотел бы использовать подобное устройство для ограничения напряжения.

Есть ли такое устройство? Можете ли вы порекомендовать другое решение? Я не могу поменять блок питания сейчас, так как он был единственным, доступным в очень короткие сроки.

Гилад
источник

Ответы:

18

введите описание изображения здесь

Питание в этой цепи + 12В. Напряжение стабилитрона и номинальный ток PTC, конечно, будут зависеть от конкретного источника питания и нагрузки.

В случае перенапряжения, стабилитрон начинает работать и подавляет напряжение питания. В то же время ток источника питания повышается. Тогда или источник питания становится отрегулированным, или предохранитель PTC размыкается.

Для нормальной работы эта схема должна иметь поля. Напряжение стабилитрона должно быть немного выше номинального напряжения источника питания. Максимальное напряжение, которое может выдержать нагрузка, должно быть несколько выше, чем напряжение Зенера.

(Мне очень нравится эта схема, потому что она защищает от: перегрузки по току, перенапряжения, обратной полярности. И это делается только с 2 компонентами.)

редактировать: связанный пост об этом типе защиты от перенапряжения.

лом лом

В отличие от схемы зажима, приведенной выше, схема лома поднимает напряжение ниже уровня запуска.

ИС от перенапряжения и перегрузки по току

Существуют также микросхемы защиты от перенапряжения и перегрузки по току. Обычно это микросхемы контроллера, которые работают с внешними переключателями FET. Некоторые примеры можно найти здесь и здесь .

Микросхемы, называемые контроллерами с горячей заменой, иногда имеют функции защиты от перенапряжения и перегрузки по току.

Ник Алексеев
источник
Требуется ли нагрузочный резистор для указанной цели? Если источник питания просто не сломан, мощность, рассеиваемая простым стабилитроном, никогда не должна превышать минимальной требуемой мощности нагрузки, и источник питания не должен обеспечивать значительный ток выше напряжения стабилитрона.
суперкат
@supercat В ОП упоминалось нагрузочное сопротивление. Опасность заключалась в том, что он может не открыться и источник питания выйдет из строя. Вот почему я добавил нагрузочный резистор к этому фрагменту схемы. Очевидно, что нагрузочный резистор не требуется для схемы Fuse + Zener. Если подумать, лучшее место для нагрузочного резистора может быть ниже Fuse + Zener. Тогда сам резистор нагрузки будет защищен, если источник питания выйдет из строя и создаст слишком высокое выходное напряжение.
Ник Алексеев
1
Усилие, которое может быть потрачено на защиту от возможного сбоя пассивного загрузочного устройства, может быть лучше потрачено на то, чтобы этого не произошло. Если требуемое регулирующее напряжение не слишком близко к максимально допустимому напряжению, стабилитрону не придется проводить какой-либо значительный постоянный ток и, следовательно, он не должен выходить из строя, если не произойдет сбой питания, который будет намного хуже сценария перегрузки по напряжению без нагрузки.
суперкат
Я попробовал это на стенде только сейчас с предохранителем на 1 А (автомобильный тип ATO, если кому-то интересно) и диодом SMCJ43 TVS (напряжение отключения 43 В). Я достиг предела 61 В на моем источнике питания и получил только 100 мА постоянного тока. Само собой разумеется, предохранитель все еще здоров. Здесь есть несколько уроков: 1) Эта схема не будет работать, если перенапряжение имеет медленно возрастающую форму. 2) Все, что вы защищаете, должно быть достаточно для защиты от перенапряжения. По крайней мере, х2.
PKL