Cómo prevenir un arco cuando un dispositivo está conectado

Tuve un problema muy similar en el que había un montón de dispositivos que podían conectarse y desconectarse de un bus de alimentación CAN más 24 V sobre la marcha. Desea un límite local para el dispositivo porque no puede confiar en la impedancia de la línea de 24 V, pero tampoco desea interrumpir la línea y quemar los contactos del conector durante la conexión.

Aquí es cómo lidié con esto:

Los 24 V del bus de lata pasan primero por el diodo D1. Si bien esto protege contra voltajes negativos accidentales, su propósito principal es proteger el suministro interno de 24 V de fallas negativas repentinas en el bus de 24 V. Esto podría suceder, por ejemplo, si el 24 V se cortó accidentalmente en otro lugar. El flujo inverso de la corriente puede causar problemas.

Esto es básicamente un circuito de arranque suave. Q2 es el elemento de paso que se enciende lentamente para conectar la red interna de 24 V a la fuente externa de 24 V. R2 enciende Q2, con D2 asegurándose de que el voltaje de la compuerta permanezca dentro de los 12 V de la fuente para no dañar el FET.

Cuando la pendiente de voltaje en 24V es lo suficientemente alta, causa suficiente corriente a través de C2 para encender Q3. Eso enciende Q1, que intenta apagar el FET. El efecto neto es que la pendiente ascendente de la tensión en la red de 24 V es limitada.

En este caso, el componente principal de configuración de pendiente es C2, que se utiliza como una pendiente de voltaje al convertidor de corriente. Esa corriente desarrolla un voltaje a través de R3, que es lo que finalmente hace que se reduzca la unidad de compuerta FET. Por lo tanto, R3 también establece el punto de regulación de la pendiente, pero mantenerlo aproximadamente igual a R4 es útil, de modo que la fracción de corriente de C2 que entra en la base de Q3 es despreciable. Esto proporciona un funcionamiento confiable en un amplio rango de ganancias de Q3.

Con las partes que se muestran, la rampa de inicio toma alrededor de 100 ms. Eso funciona bien en esta aplicación para la cantidad de capacitancia en la red de 24V. Hay otros condensadores en esa red en varios puntos de uso que no se muestran en este fragmento de esquema. No se puede ver arcos al conectar el conector a P1.

Probablemente, la forma más sencilla de hacer lo que quiere es usar un termistor con un coeficiente de temperatura negativo (NTC) que comience con una resistencia relativamente alta pero que caiga rápidamente a medida que se calienta debido a la corriente que fluye a través de él. / p>

Hay productos creados específicamente para limitar este tipo de corriente de irrupción, y una búsqueda en Google te proporcionará mucha información.

Aquí hay un ejemplo, el sitio web de este fabricante tiene mucha información sobre los productos disponibles y cómo elegirlos:

Inrush Limiters

Otras posibilidades son usar un interruptor (MOSFET o relé, por ejemplo) para cortocircuitar una resistencia una vez que haya pasado el arranque. Esta es posiblemente una mejor solución sin variación de temperatura ambiente y con menos resistencia en serie, pero es más compleja y más grande que la NTC.