Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Dobór elementów zabezpieczających do budowanego urządzenia.

pawel_rad 12 Lip 2011 12:19 3695 13
  • #1 12 Lip 2011 12:19
    pawel_rad
    Poziom 11  

    Witam,
    Buduje pewien układ, który będzie posiadał parę relatywnie drogich scalaków. Urządzenie będzie zasilane zasilaczem wtyczkowym o stabilizowanym napięciu wyjściowym 5V i wydajności prądowej 800mA, maksymalny pobór prądu przez to urządzenie to ok. 420mA. Napięcie z zasilacza jest podawane na stabilizator NCP1117 3,3V. Chciał bym aby układ był odporny na następujące okoliczności:

    1. Odwrotna polaryzacja napięcia zasilającego – chcę zastosować diodę podłączoną równoległe do układu, i teraz pytanie czy do takiego celu można zastosować diodę prostowniczą np. 200V, 3A czy lepiej diodę przełączająca np. 600V, 3A. (diody smd)

    2. Zabezpieczenie nadprądowe – wybrałem bezpiecznik polimerowy PTC SM050-16 o prądzie znamionowym 500mA, prądzie przełączania 1A oraz napięciu maksymalnym 16V, czy to dobry wybór dla budowanego urządzenia? Czy lepszy może byłby zwykły bezpiecznik szybki/ultraszybki?

    3. Zabezpieczenie nadnapięciowe np. w sytuacji przypadkowego podłączenia zasilacza o nieodpowiednim napięciu wyjściowym, które dla mojego układu nie powinno przekraczać ok. 6,75 V, co jest związane z ilością mocy jaką może rozproszyć stabilizator 3,3V z zastosowanym radiatorem w postaci pola miedzi na płytce. Myślałem tutaj nad trzema rozwiązaniami:
    a) zastosowanie transila jednokierunkowego np. P6SMB6.8A o napięciu przebicia 6,87V, napięciu wstecznym 5,8V oraz prądzie maksymalnym 57A
    b) zastosowaniem warystora np. B72520T040M62 na maksymalne napięcie pracy 5,5V i prąd 150A
    c) zastosowanie układu typu SCR overvoltage crowbar circuit

    Proszę o sugestie i uwagi co do zastosowanych podzespołów. Co stosujecie jako zabezpieczenie nadnapięciowe?

    0 13
  • #2 12 Lip 2011 12:32
    arkwyl
    Poziom 22  

    Mogę się mylić ale nie lepiej zastosować diode w szereg na lini zasilania? A co do zabezpieczenia napięciowego czy złym pomysłem jest dioda Zenera ?

    0
  • #3 12 Lip 2011 12:57
    pawel_rad
    Poziom 11  

    O diodzie w szereg też myślałem tylko że napięcie zasilające to 5V – spadek napięcia na diodzie 0,6V to wychodzi 4,4 V a minimalne napięcie na wejściu ncp1117 dla napięcia wyjściowego 3,3V to 4,45V więc zdecydowałem się na równoległy sposób.

    Co do diody Zenera to nie wiem czy jest złym pomysłem, ale czy jest lepszym od zaproponowanych przeze mnie. Nie realizowałem nigdy takich zabezpieczeń stąd moje pytania. Czy zastosowanie odpowiedniej diody Zenera również skutecznie zabezpieczy przed odwrotnym podłączeniem napięcia zasilającego?

    0
  • #4 12 Lip 2011 13:20
    arkwyl
    Poziom 22  

    Dioda Zenera w przypadku odwrotnego podłączenia może nie zabezpieczyć układu - wystarczy że napięcie będzie większe niż napięcie przebicia i dioda będzie przewodzić. Myślałem o Zenerce jedynie w kontekście zabezpieczenia napięciowego. Myślę że dioda Zenera będzie tańsza i najłatwiejsza w zastosowaniu ale mogę się mylić.

    0
  • #6 12 Lip 2011 18:06
    arkwyl
    Poziom 22  

    Artur k. napisał:
    :arrow: arkwyl
    Dioda Zenera podłączona odwrotnie niż normalnie, czyli w kierunku przewodzenia (normalny to jest kierunek zaporowy), zachowa się jak każda normalna dioda i spadek napięcia na niej wyniesie ok. 700mV.


    A więc czy dioda Zenera podłączona odwrotnie niż normalnie czyli w kierunku przewodzenia będzie dobrym zabezpieczeniem przed błędnym podłączeniem a więc jak ujął autor : "odwrotną polaryzacja napięcia zasilającego"? Chodzi mi o szeregowe podłączenie diody.

    0
  • #7 12 Lip 2011 18:32
    Artur k.
    Admin grupy audio

    Kolego, mylisz pojęcia aż do bólu. Zacznijmy od tego, że napięcie przebicia w diodzie Zenera, to napięcie w kierunku zaporowym, właśnie dzięki temu dioda pełni rolę stabilizacyjną. Więc o jakim napięciu przebicia piszesz mając na myśli włączenie diody w kierunku przewodzenia (czyli odwrotnie)?
    Dalej - tak, do pewnej wartości prądu przewodzenia dioda zenera włączona w kierunku przewodzenia może zabezpieczać układ przed odwrotną polaryzacją napięcia - warunek? Przed układem musi znajdować się bezpiecznik o odpowiednim nominale.
    Takie układy zabezpieczające są znane od lat i powszechnie stosowane, tyle że nie z diodą zenera, a z diodą prostowniczą (ze względu na większe dopuszczalne prądy w kierunku przewodzenia).

    O jakim szeregowym połączeniu diody piszesz, to nie mam pojęcia.

    0
  • #8 12 Lip 2011 18:40
    arkwyl
    Poziom 22  

    Ok więc rozdzielmy te zabezpieczenia. Pierwotnie myślałem nad zabezpieczeniem przy odwrotniej polaryzacji jako dioda prostownicza w szereg w lini zasilania. Dioda Zenera równolegle miała pełnić rolę zabezpieczenia napięciowego - oczywiście podłączona w sposób zaporowy czyli gdy napięcie przekroczy daną wartość nastąpi przebicie Ok więc rozdzielmy te zabezpieczenia. Pierwotnie myślałem nad zabezpieczeniem przy odwrotniej polaryzacji jako dioda prostownicza w szereg w lini zasilania. Dioda Zenera równolegle miała pełnić rolę zabezpieczenia napięciowego - oczywiście podłączona w sposób zaporowy czyli gdy napięcie przekroczy daną wartość nastąpi przebicie i efekt lawinowy. Napiecie spadnie. Lecz potem zasugerowałem się twoja wypowiedzią o tym że dioda Zenera może pełnić rolę diody prostowniczej i zadałem pytanie o zastosowanie diody jako zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją. Tak czy inaczej dziękuję za dogłębne wytłumaczenie tego zagadnienia.

    0
  • #9 12 Lip 2011 18:52
    Artur k.
    Admin grupy audio

    Lepszym, niż typowa dioda Zenera, sposobem zabezpieczenia przed zbyt wysokim napięciem jest transil. Zaś zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją można zrobić na diodzie prostowniczej włączonej w szereg z układem lub lepiej, równolegle do biegunów zasilania, zaporowo i do tego koniecznie bezpiecznik.

    0
  • #10 24 Lip 2011 09:49
    golas17
    Poziom 16  

    Przerobiłem powyższą dyskusję i skombinowałem taki układ:
    Dobór elementów zabezpieczających do budowanego urządzenia.
    Bezpiecznik i za nim transil jednokierunkowy zabezpieczają zarazem przed zbyt wysokim napięciem, jak również odwrotną polaryzacją. Nie trzeba w tym wypadku stosować dodatkowej diody prostowniczej.

    0
  • #11 24 Lip 2011 11:09
    Quarz
    Poziom 43  

    golas17 napisał:
    Przerobiłem powyższą dyskusję i skombinowałem taki układ:
    Dobór elementów zabezpieczających do budowanego urządzenia.
    Bezpiecznik i za nim transil jednokierunkowy zabezpieczają zarazem przed zbyt wysokim napięciem, jak również odwrotną polaryzacją. Nie trzeba w tym wypadku stosować dodatkowej diody prostowniczej.
    A policzyłeś to dokładnie .. :?: :!: :?: ... policzyłeś, poszukałeś, wartość całki przeciążeniowej - ∫i²•dt - dla obu elementów i porównałeś ich wartości, a dla transila jednokierunkowego dla obu jego polaryzacji ... :?: :!:

    0
  • #12 24 Lip 2011 19:06
    golas17
    Poziom 16  

    Niestety nie mam pojęcia o czym mówisz... Ale nie rozumiem dlaczego miałoby to nie działać? Przecież wszystkie wcześniejsze pomysły z tego tematu można zawrzeć w tym prostym układzie.

    0
  • #13 24 Lip 2011 19:12
    Quarz
    Poziom 43  

    golas17 napisał:
    Niestety nie mam pojęcia o czym mówisz... Ale nie rozumiem dlaczego miałoby to nie działać? Przecież wszystkie wcześniejsze pomysły z tego tematu można zawrzeć w tym prostym układzie.
    Nieprawda, jak nie spełni się warunku o jakim tu wcześniej wspominałem - elementy zabezpieczające muszą być "mocniejsze" od zastosowanego bezpiecznika - to nic z takiego 'zabezpieczenia'.

    A na takie Twoje dictum nie pozostaje mi nic innego jak zaraportować ten temat, a Tobie polecić dokształcenie się ... :!: :idea:

    0
  • #14 24 Lip 2011 19:31
    Mirek Z.
    Moderator

    Zasadą prawidłowego działania przedstawionego tu zabezpieczenia powinno być zadziałanie (tylko) bezpiecznika, a nie innych elementów.
    Zamykam - właściwie rozwiązania są przecież dostępne na forum i nie tylko.
    Podpowiedzi - najprostszym (i solidnym) zabezpieczeniem przed odwrotnym podłączeniem jest dioda Schottky łączona w szereg w gałęzi zasilania (lub ewentualnie odwrotnie równolegle), co do zbyt dużego napięcia - poszukaj np. o układzie Crowbar.

    0