ป้องกันวงจร DC จากแรงดันไฟฟ้ามากเกินไป

ฉันจะป้องกันวงจรไฟฟ้ากระแสตรง 3v จากความเสียหายได้อย่างไรถ้ามีคนบังเอิญเสียบปลั๊กกับแหล่งจ่ายไฟ 12v? วงจรจะวาดน้อยกว่า 1 แอมป์

สิ่งหนึ่งที่ไม่ได้ระบุโดยคำถามเดิมคือหากพวกเขากำลังมองหาการป้องกันสัญญาณ I / O หรือการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ

หากจำเป็นต้องมีการป้องกันสำหรับสัญญาณ I / O ดังนั้นวงจรไดโอดซีเนอร์ที่แนะนำหรือวิธีการอื่นรวมถึง TVS (แรงดันไฟฟ้าชั่วคราว), ไดโอดจับยึดเป็นวิธีที่มีประโยชน์ในการป้องกัน

เมื่อปกป้องที่การเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟมีหลายรูปแบบที่สามารถใช้ประโยชน์ได้ ฟิวส์โพลีที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้หรือประเภทอื่น ๆ ที่ออกแบบมาเพื่อการเดินทางที่แรงดันเกินพิกัดสามารถใช้งานได้ แต่มักจะมีเวลาหน่วงการเตะที่วงจรจะถูกสัมผัสกับสภาพแรงดันสูงในเวลาไม่นาน

แนวทางที่แนะนำของฉันคือใช้การออกแบบที่ใช้วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าอินพุตช่วงกว้างและไดโอดป้องกันกระแสไฟฟ้า สิ่งนี้ให้ "การป้องกัน" ที่สมเหตุสมผลสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ผู้ใช้มีแนวโน้มที่จะนำไปใช้กับอินพุตแหล่งจ่ายไฟโดยไม่ตั้งใจ นี่คือแผนภาพบล็อกของวิธีการที่แนะนำ

วิธีการนี้จะกลายเป็นแหล่งจ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์ของตัวเอง สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำวิธีการนี้สามารถใช้ตัวควบคุมเชิงเส้นอย่างง่ายเช่นซีรีย์ 78xx สิ่งเหล่านี้จะป้องกันแรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงถึง 35 โวลต์หรือมากกว่านั้น อุปกรณ์พลังงานที่สูงขึ้นจะต้องการใช้ตัวควบคุมชนิดสวิตช์แรงดันไฟฟ้าช่วงกว้าง มีแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ต่าง ๆ จากผู้ขายเช่น TI และ National (ปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของ TI) ที่สามารถรองรับแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงถึง 60V และในบางกรณีแม้แต่ 80V

สิ่งที่คุณต้องการคือวงจรชะแลงเพื่อป้องกันวงจรของคุณจากแรงดันไฟฟ้าเกิน นี่เป็นหนึ่งในวิธีมาตรฐานที่ใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าและอุปกรณ์เพื่อป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน

วงจรชะแลงอย่างง่ายแสดงไว้ด้านล่าง

วงจรด้านบนจะป้องกันวงจร / อุปกรณ์ของคุณที่ Vo โดยการเป่าฟิวส์ในกรณีที่มีแรงดันไฟฟ้าเกิน โปรดทราบว่านี่เป็นวงจรทั่วไปที่อธิบายวิธีการป้องกัน

อ่านเพิ่มเติม:
1. วงจร Crowbar
2. พื้นฐานของการป้องกันแรงดันเกิน

หากคุณยินดีที่จะมีฟิวส์เป่าแล้ววงจรหนีบจะทำงาน จุดคือไม่พยายามควบคุมแรงดันไฟฟ้าขาเข้าให้ต่ำลงถึง 3 V แต่จงใจเป่าฟิวส์ดังนั้นจงตัดการเชื่อมต่อของอินพุตถ้าพลังงานนั้นเกินขีด จำกัด บางอย่าง ฟิวส์อาจเป็น polyfuse ที่จะรีเซ็ตตัวเองหลังจากถอดปลั๊กไฟออกแล้ว แต่จะเพิ่มความต้านทานแบบอนุกรมให้กับแหล่งจ่ายไฟแม้ในการทำงานปกติ การยอมรับนั้นขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่คุณไม่ได้บอกเรา

คุณต้องการให้วงจรที่ทำงานเปิดอย่างสมบูรณ์แบบจนกว่าแรงดันไฟฟ้าจะไปถึงอะไรเช่น 3.5 V จากนั้นทำหน้าที่เหมือนสั้น ในทางทฤษฎีแล้วไดโอดซีเนอร์ทำสิ่งนี้ แต่มันไม่มีความสามารถในการระเบิดฟิวส์ คุณสามารถใช้ซีเนอร์เพื่อเปิดทรานซิสเตอร์ซึ่งจะเป็นการยกของหนัก หรือคุณสามารถใช้บางอย่างเช่น TL431 เป็นตัวอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าเพื่อเปิดทรานซิสเตอร์

วิธีการที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงคือการมีสวิตช์ที่ใช้งานอยู่ในซีรีย์กับแหล่งจ่ายไฟ วงจรจะเปิดใช้งานสวิตช์เมื่ออินพุตต่ำกว่าขีด จำกัด เท่านั้นและตัดการเชื่อมต่อเมื่ออยู่เหนือ มันจะไม่สามารถตอบสนองได้ทันทีดังนั้นวงจรของคุณจะต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้าได้สูงอย่างน้อยสองสาม ฟิลเตอร์ LC สามารถจำกัดความลาดของแรงดันไฟฟ้าเข้าได้ แต่สิ่งนี้เริ่มซับซ้อนเกินไป

จริง ๆ แล้วคุณต้องการชะแลง โดยทั่วไปแล้วกางเกงขาสั้นนี้ (เกือบ) แหล่งจ่ายไฟและหวังว่าจะส่งสัญญาณปัญหาเช่นพัดฟิวส์หรือประกอบอุปทานที่ จำกัด ในปัจจุบันให้ดีขีด จำกัด ในปัจจุบัน ลิงก์ Wiki มีหลักการ axotron มีวิธีแก้ปัญหาบางอย่าง (ซึ่งทั่วไปและดี)

http://en.wikipedia.org/wiki/Crowbar_%28circuit%29

http://axotron.se/index_en.php?page=26

สิ่งที่คุณกำลังมองหาคือ "วงจรป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน"

วิธีหนึ่งคือการใช้ซีเนอร์ไดโอดในอคติย้อนกลับ

ซีเนอร์ไดโอดจะให้แรงดันเอาต์พุตคงที่เสมอโดยไม่คำนึงถึงแรงดันอินพุต (แต่ตรวจสอบแผ่นข้อมูลสำหรับ Vmax)

คุณสามารถใช้ไอซีเช่นNCP372หรือMAX16126 / MAX16127