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

Zabezpieczenie prądowe (?)

15 Lut 2018 00:41 705 7
  • Poziom 8  
    Witam :)
    Mam chyba troszkę nietypowe pytanie... Często pracuję na lapku nad różnymi swoimi dziwactwami elektronicznymi (mikrokontrolery, głównie ESP8266 / ESP32, troszkę STM32, ...) i skądś muszę brać prąd do zasilania tych małych ustrojstw. Ponieważ w lapku mam tylko dwa gniazda USB, a pod coś muszę też mieć podpięty konwerter UART, to dość szybko mi się "kończą".
    Z napędu CD/DVD w ogóle nie zdarza mi się korzystać, jest on na stałe wymontowany (nie lubię jak hałasuje przy uruchamianiu kompa) - pomyślałem więc, że czemu nie skorzystać z prądu w gnieździe SATA? Napęd oryginalnie zamontowany pobierał max 5V / 1.6A, port w moim lapku ma wydajność do 3A (MacBook Pro 13", z tego co znalazłem w dokumentacji) - więc jeśli zasilę sobie z niego jednen czy dwa mikrokontrolery, nie powinno to stanowić problemu: pojedyńczy (razem z 'osprzętem' w postaci jakiś czujników, OLED czy podobnych) nie zużywa więcej niż 250-300 mA przy 3.3V (używam stabilizatora LF33CV).
    Niewiele myśląc, wziąłem przedłużkę SATA, odciąłem końcówkę i przewody wyprowadziłem przez obudowę. Wszystko śmiga :)

    Teraz pojawia się pytanie: owe wyprowadzenie prądu chciałbym jakoś zabezpieczyć: choćby zabezpieczenie przed odwrotnym połączeniem przewodów, skokami napięcia podczas podłączania / odłączania zasilania czy podobnymi "przypadkami". Jak to najlepiej (tzn najbezpieczniej dla portu SATA w lapku) wykonać?
    Odwrotne podłączenie - pewnie wystarczy diodą. Przydało by się też jakieś zabezpieczenie przed poborem zbyt dużego prądu (np. do 1-1,5A). Nie mam bladego pojęcia, co ze skokami napięcia...

    Będę bardzo wdzięczny za jakieś wskazówki :) Bardziej znam się na programowaniu niż elektronice (chociaż lutownica mi zupełnie nie straszna), więc proszę o wyrozumiałość ;)

    PS: zakończenia przewodów - najprawdopodobniej zamontuję w obudowie (szczelina od dawnego napędu dvd) jakieś dwa złącza (może micro-usb?) do podłączania zasilania. W środku lapka mam sporo miejsca, bo nie ma już DVD, więc można "zaszaleć".
  • RenexRenex
  • RenexRenex
  • Specjalista elektronik
    Zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem musi być przy odbiorniku, nie w zasilaczu - skąd zasilacz miałby wiedzieć, jakie jest prawidłowe? Można oczywiście zakończyć kabel końcówką kabla od zasilania stosowaną do napędów dyskietek (taką, jaką mają zasilacze PC), a przy odbiorniku dać wtyk pasujący do tej końcówki - pasuje tylko w jeden sposób - i może najlepiej przyjąć tę samą konwencję układu pinów (na którym masa, na którym jakie napięcie), jaka jest stosowana w PC.
  • Poziom 8  
    kortyleski napisał:
    Kup lub sam złóż jakiś prosty zasilacz 5V , choćby ładowarkę od telefonu. Będzie bezpieczniej dla laptopa.

    Pewnie, mam mnóstwo ładowarek - ale to nie o to chodzi, żeby mi się jeszcze więcej gratów plątało.

    Dodano po 3 [minuty]:

    _jta_ napisał:
    Zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem musi być przy odbiorniku, nie w zasilaczu - skąd zasilacz miałby wiedzieć, jakie jest prawidłowe? Można oczywiście zakończyć kabel końcówką kabla od zasilania stosowaną do napędów dyskietek (taką, jaką mają zasilacze PC), a przy odbiorniku dać wtyk pasujący do tej końcówki - pasuje tylko w jeden sposób - i może najlepiej przyjąć tę samą konwencję układu pinów (na którym masa, na którym jakie napięcie), jaka jest stosowana w PC.


    Odwrotne podłączenie - fakt, masz rację. Masz może jakiś pomysł, co z zabezpieczeniem przed skokami napięcia (przy podłączaniu / odłączaniu jakiegoś ustrojstwa do tego)? Ta się zbudować jakieś coś, żeby przed tym zabezpieczało?

    Moje pytanie ma podwójny cel: raz, że rzeczywiście zabezpieczyć to złącze i lapka, dwa: żeby się czegoś nauczyć przy okazji :)
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Przy podłączaniu: powiedzmy, że nagły wzrost obciążenia zasilacza może spowodować obniżenie napięcia - więc można się postarać ograniczyć szybkość narastania prądu obciążenia, załatwi to układ z P-MOSFET-em LL (LL=LogicLevels; niestety, trochę trzeba się będzie naszukać: P-MOSFET-ów jest znacznie mniej, niż N-MOSFET-ów, a LL należą wśród nich do rzadkości), taki żeby prąd przepływał przez tego MOSFET-a; przy braku obciążenia MOSFET powinien być wyłączony, wykrycie obciążenia powinno go włączyć, ale powoli. Wykrywanie obciążenia: komparator między źródłem i drenem (potrzebny jest taki, który działa poprawnie przy napięciu wejściowym w okolicy +zasilania, albo trzeba go zasilać wyższym napięciem). Chyba do tego są jakieś wyspecjalizowane układy scalone, stosowane (czasem) przy portach USB dla zabezpieczenia przed przeciążeniem.

    Przy odłączaniu: tranzystor mocy NPN, emiter do masy, kolektor do '+', z kondensatorem (raczej spora pojemność) między kolektorem i bazą - jeśli przy odłączaniu zasilacz spóźni się ze zmniejszeniem prądu i napięcie wzrośnie, to tranzystor poprzez kondensator dostanie prąd bazy, zacznie przewodzić i pochłonie nadmiarowy prąd.
  • Poziom 8  
    _jta_ napisał:
    Chyba do tego są jakieś wyspecjalizowane układy scalone, stosowane (czasem) przy portach USB dla zabezpieczenia przed przeciążeniem..


    Masz na myśli coś w tym stylu? (Właśnie zacząłem grzebać w poszukiwaniu podobnych cudów, bo wpadłem na to, że jakoś porty USB w kompie są zabezpieczane...)

    LTC4362 (pierwsze co znalazłem)
  • Specjalista elektronik
    Chyba nie zawsze są zabezpieczane, bo zdarzyło mi się naprawiać komputer, który nie dawał się włączyć - było zwarcie na porcie USB i powodowało przeciążenie zasilacza. Dlatego dodałem w nawiasie "czasem". Scalak całkiem fajny, tylko pytanie, jak z dostępnością, jaki koszt - może rzadko zabezpieczają porty USB, bo to za drogo kosztuje?

    No i nie zabezpieczy to komputera przed wzrostem napięcia zasilacza po nagłym odłączeniu urządzenia - ale może przy prądzie około 1A nic mu nie grozi, komputer ma jakieś kondensatory, powiedzmy 1000uF, zasilacz dostosuje prąd po 100us, ale to będzie rozłożone w czasie, więc średnio po 50us, 1A przez 50us to ładunek 50uC, naładuje 1000uF o 50mV...
  • Poziom 8  
    Ten konkretny (LTC4362) kosztuje koło 14-16 zł (przy zakupie jednej sztuki) na mouser.com (w TME nie znalazłem). Ale gdzieś mi mignął jeszcze jeden, Maxim, który ma wbudowane zabezpieczenie przed zwarciem, skokami napięcia (do 80V przy zasilaniu 5V) i przed zbyt dużym natężeniem (do 1A) :)