Proteja el circuito de CC de una tensión excesiva

Una cosa no especificada por la pregunta original es si están buscando protección de señales de E / S o conexiones de alimentación.

Si las protecciones son necesarias para las señales de E / S, los circuitos de diodo zener sugeridos u otros métodos que incluyen TVS (supresor de voltaje transitorio), diodos de sujeción son las formas útiles de protección.

Al proteger en las conexiones de la fuente de alimentación, hay varios esquemas que pueden utilizarse. El fusible de polietileno u otro tipo mencionado anteriormente que está diseñado para dispararse a una sobrecarga de voltaje es viable, pero a menudo tiene un tiempo de retardo de arranque en el que el circuito está expuesto momentáneamente a la condición de alto voltaje.

Mi enfoque sugerido es usar un diseño que use un circuito regulador de entrada de amplio rango de voltaje y un diodo de protección de polaridad. Esto proporciona una "protección" muy razonable para los voltajes que un usuario puede aplicar erróneamente a la entrada de la fuente de alimentación. Aquí hay un diagrama de bloques del enfoque sugerido.

Este enfoque también se convierte en la fuente de alimentación del propio dispositivo. Para los dispositivos que funcionan a baja potencia, este enfoque puede utilizar reguladores lineales simples, como la serie 78xx. Estos protegerán para voltajes de entrada de hasta 35 voltios o menos. Los dispositivos de mayor potencia querrán utilizar un regulador de tipo conmutador de rango de voltaje de suministro amplio. Existen diversos voltajes de dispositivos de proveedores como TI y National (ahora en realidad parte de TI) que pueden admitir voltajes de entrada de hasta 60V y, en algunos casos, incluso de 80V.

Lo que necesita es un circuito de palanca para proteger su circuito de la sobretensión. Este es uno de los métodos estándar que se utilizan en las fuentes de alimentación y en los dispositivos como protección contra sobretensiones.

A continuación se muestra un simple circuito de palanca.

Elcircuitoanteriorprotegerásucircuito/dispositivoenVosoplandoelfusibleencasodeunacondicióndesobretensión.Tengaencuentaqueesteesuncircuitogenéricoquedescribeelmétododeprotección.

Lecturaadicional:
1. Crowbar Circuit
2. Aspectos básicos de la protección contra sobretensiones

Si está dispuesto a recibir un golpe de fusible, entonces un circuito de sujeción funcionaría. El objetivo no es tratar de regular el voltaje de entrada a 3 V, sino explotar deliberadamente el fusible, desconectando así la potencia de entrada, si esa potencia supera algún umbral. El fusible podría ser un polifusible que luego se restablece después de que se retira la alimentación, pero eso agregará cierta resistencia en serie al suministro incluso en el funcionamiento normal. Si eso es aceptable depende de los parámetros que no nos haya dicho.

Por lo tanto, desea que un circuito que idealmente actúe abierto hasta que la tensión a través de él alcance algo como 3.5 V, luego actúe como un cortocircuito. En teoría, un diodo zener hace esto, pero no tendrá la capacidad actual de fundir el fusible. Puede usar un zener para encender un transistor, que luego hace el trabajo pesado. O bien, puede usar algo como un TL431 como referencia de voltaje para encender un transistor.

Un enfoque totalmente diferente es tener un interruptor activo en serie con la fuente de alimentación. Un circuito solo habilitaría el interruptor cuando la entrada está por debajo del umbral y se desconectaría cuando estuviera por encima. No podrá reaccionar instantáneamente, por lo que su circuito debe ser capaz de tolerar probablemente al menos unos pocos µs de sobretensión. Un filtro L-C puede limitar la pendiente de la tensión de entrada, pero esto está empezando a complicarse demasiado.

Lo que está buscando es "Circuito de protección contra sobretensión".

Una forma es usar un diodo Zener en sesgo inverso.

El diodo Zener siempre le dará un voltaje de salida constante, independientemente del voltaje de entrada (Pero verifique la hoja de datos para Vmax)

TambiénpuedeusarICcomo this o this

Bueno, realmente necesitas una palanca. Básicamente, este cct corta (casi) la fuente de alimentación y, con suerte, señala el problema, es decir, quema un fusible o se conecta a una fuente limitada de corriente, bueno, al límite de corriente. El enlace Wiki tiene los principios, axotron tiene algunas soluciones (que son genéricas y buenas).

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