Защита нагрузки от перенапряжения

Вопросы, не вошедшие ни в один из предыдущих разделов категории "Питание"
Аватара пользователя
БАРС
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
Сообщения: 2019
Зарегистрирован: 16 ноя 2009, 15:25
Откуда: СССР, г. Москва

Защита нагрузки от перенапряжения

Сообщение БАРС »

Как можно сделать, чтобы при КЗ в БП нагрузка не отправлялась в мир иной? Варистор, супрессор - предназначены для гашения коротких импульсов перенапряжения. Стабилитрон тут наверное не пойдёт... Читал, что в таких случаях ставят тиристор, который открывается при перенапряжении, закорачивая выход БП. Естественно коротнувший БП с фейерверком отправляется в мир иной, а дорогая нагрузка остаётся работоспособной :D
Пока интересует защита по низким напряжениям - до 12...24 В пост. тока.
Сотрудничаю с НАСА, Роскосмос, Газпром, РЖД, Интер РАО ЕЭС, Роснано и др. (конкретно уточняйте у самой организации) ©.
Аватара пользователя
Volag
инженер, читатель
инженер, читатель
Сообщения: 250
Зарегистрирован: 19 апр 2010, 03:53
Откуда: Симферополь

Re: Защита нагрузки от перенапряжения

Сообщение Volag »

Читал, что в таких случаях ставят тиристор, который открывается при перенапряжении, закорачивая выход БП. Естественно коротнувший БП с фейерверком отправляется в мир иной, а дорогая нагрузка остаётся работоспособной
В нормальном БП если закоротить выход сработает защита от перегрузки по току и на выходе будет напряжение близкое к нулю. Почему бы просто не поставить компаратор или стабилитрон на граничное напряжение на выходе, выход которого подключить к мощному полевому транзистору. В случае превышения допустимого напряжения транзистор откроется и закоротит выход, сработает защита от перегрузки по току и все устройства останутся целы.
Если в БП нет защиты от перегрузки по току, можно, наверное сделать вот так.
Уровень граничного напряжения выбирается стабилитроном VD2, при его пробое на входе Latch D-триггера появляется 1, а на D тоже 1, если есть питание, значит на выходе защелкнется 1 и силовой транзистор T2 закроется. Цепь нагрузки будет разорвана. При нажатии Reset на вход Latch D-триггера подается 1, а на вход D - 0, поэтому на выходе защелкнется 0 и силовой транзистор T1 откроется. Цепь нагрузки будет замкнутой.
Вложения
overvoltage.GIF
overvoltage.GIF (10.94 КБ) 11513 просмотров
Аватара пользователя
rhf-admin
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
Сообщения: 3060
Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19
Откуда: Уфа
Контактная информация:

Re: Защита нагрузки от перенапряжения

Сообщение rhf-admin »

Вообще, я тоже думаю, что всякие там защиты с кучей микросхем - это слишком долго будет. Проще включить стабилитрон или супрессор, с помощью которых устраивать перегрузку по току (а там уж ограничение тока или предохранитель - доделают дело).

З.Ы. Volag, чё-то я не понял, а как тут VD2, R1, VD3 работают?
С уважением, администрация сайта.
Аватара пользователя
БАРС
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
Сообщения: 2019
Зарегистрирован: 16 ноя 2009, 15:25
Откуда: СССР, г. Москва

Re: Защита нагрузки от перенапряжения

Сообщение БАРС »

Volag писал(а):Почему бы просто не поставить компаратор или стабилитрон на граничное напряжение на выходе, выход которого подключить к мощному полевому транзистору. В случае превышения допустимого напряжения транзистор откроется и закоротит выход, сработает защита от перегрузки по току и все устройства останутся целы.
Интересная мысль! А если, питание, скажем, всего 5 В - как можно заставить полевик открыться полностью от такого низкого напряжения?
Volag писал(а): Если в БП нет защиты от перегрузки по току, можно, наверное сделать вот так.
Очень громоздко (дорого).
Сотрудничаю с НАСА, Роскосмос, Газпром, РЖД, Интер РАО ЕЭС, Роснано и др. (конкретно уточняйте у самой организации) ©.
Аватара пользователя
Volag
инженер, читатель
инженер, читатель
Сообщения: 250
Зарегистрирован: 19 апр 2010, 03:53
Откуда: Симферополь

Re: Защита нагрузки от перенапряжения

Сообщение Volag »

чё-то я не понял, а как тут VD2, R1, VD3 работают?
А как надо?
По идее, пока напряжение Vin меньше напряжения стабилизации VD2- он заперт и на входе С1 микросхемы 0В. Когда напряжение Vin превысит напряжение пробоя VD2, оно появится на R1 и VD3. Стабилитрон VD3 откроется и ограничит напряжение до уровня, безопасного для микросхемы.
Смоделировал, вроде работает. Если взять VD2 на 12В, а VD3 на 5В, то при Vin=12В на вход микросхемы поступит 0.455В, при Vin=13D получится 1.425В, при Vin=14В - 2.412В,Vin=48В - 5,028В. Логическая 1 при 5В питания для этой микросхемы начинается от 2В, а логический 0 до 0.8В. Т.е, чтобы ограничение напряжения было на нужном уровне, напряжение стабилизации VD2 нужно выбирать на 2В меньше.
Вложения
zenner_overvoltage2.png
zenner_overvoltage2.png (6.36 КБ) 8701 просмотр
zenner_overvoltage1.png
zenner_overvoltage1.png (6.38 КБ) 8722 просмотра
Последний раз редактировалось Volag 13 мар 2013, 01:57, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
Volag
инженер, читатель
инженер, читатель
Сообщения: 250
Зарегистрирован: 19 апр 2010, 03:53
Откуда: Симферополь

Re: Защита нагрузки от перенапряжения

Сообщение Volag »

А если, питание, скажем, всего 5 В - как можно заставить полевик открыться полностью от такого низкого напряжения?
Поставить полевик способный открываться при таком напряжении на затворе, например IRLZ44N. Или добавить схему удвоителя напряжения, к примеру, на ICL7660 которая обеспечит нужное напряжение на затворе. Правда она не очень дешевая - почти 1.5$ стоит, а внутри всего-навсего генератор и диодно-емкостной умножитель напряжения вроде.
Аватара пользователя
rhf-admin
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
Сообщения: 3060
Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19
Откуда: Уфа
Контактная информация:

Re: Защита нагрузки от перенапряжения

Сообщение rhf-admin »

По идее, пока напряжение Vin меньше напряжения стабилизации VD2- он заперт и на входе С1 микросхемы 0В
Вот это-то как раз и сомнительно. Ну открылся VD2 и сколько появится на VD3? Входное минус напряжение стабилизации VD2? И как тогда VD3 таким напряжением откроется?
Может просто VD3 выкинуть, а точку подключения перенести выше R1. Пока VD2 закрыт - тока нет, падение на R1 - ноль. Как пробило - появился ток, появилось падение на R1.
С уважением, администрация сайта.
Аватара пользователя
БАРС
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
Сообщения: 2019
Зарегистрирован: 16 ноя 2009, 15:25
Откуда: СССР, г. Москва

Re: Защита нагрузки от перенапряжения

Сообщение БАРС »

rhf-admin писал(а):Проще включить стабилитрон или супрессор, с помощью которых устраивать перегрузку по току (а там уж ограничение тока или предохранитель - доделают дело).
Куда их надо включать?
Сотрудничаю с НАСА, Роскосмос, Газпром, РЖД, Интер РАО ЕЭС, Роснано и др. (конкретно уточняйте у самой организации) ©.
Аватара пользователя
rhf-admin
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
Сообщения: 3060
Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19
Откуда: Уфа
Контактная информация:

Re: Защита нагрузки от перенапряжения

Сообщение rhf-admin »

Ну дык параллельно нагрузке.
С уважением, администрация сайта.
Аватара пользователя
БАРС
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
Сообщения: 2019
Зарегистрирован: 16 ноя 2009, 15:25
Откуда: СССР, г. Москва

Re: Защита нагрузки от перенапряжения

Сообщение БАРС »

Так они же не предназначены для такой работы. Супрессоры могут гасить только короткие выбросы напряжения, а какой стабилитрон поставить, чтобы при его пробое он закоротил выход БП - я не представляю :-?
Сотрудничаю с НАСА, Роскосмос, Газпром, РЖД, Интер РАО ЕЭС, Роснано и др. (конкретно уточняйте у самой организации) ©.
Ответить