¿Cómo garantizar que mi dispositivo sea seguro para el uso diario?

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He armado un simple despertador de luz. Tiene una fuente de alimentación externa, actualmente clasificada para 7V y 600mA. En su interior tiene Arduino y un montón de LED controlados por un MOSFET.

Funciona bien en este momento, pero me gustaría asegurarme de que no queme mi apartamento mientras estoy fuera. Hasta ahora he estado pensando en las siguientes características:

  • Fusible, clasificado en algún lugar por debajo de la salida máxima de la fuente de alimentación
  • Un disipador de calor decente para MOSFET. Se calienta sin, pero no me quema el dedo.

¿Algo más para considerar?

Editar: el dispositivo se utiliza en un dormitorio. No demasiada gasolina durante la noche.

    

2 respuestas

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Si este fuera un diseño profesional, haría un FMEA , para Modo de falla y análisis de efectos . Los consultores en trajes y corbatas le ofrecen costosos talleres de FMEA, pero todo es sentido común. Echarlo fuera

Organice una sesión creativa con otras personas además de los diseñadores presentes. Usted quiere pensar en cualquier cosa posible que pueda salir mal con el producto. La diseñadora debe estar presente para responder preguntas, pero no es la mejor persona para hacer la evaluación: todos los diseñadores piensan que su diseño es a prueba de fallas, y los problemas que se pasan por alto durante el diseño también se pasarán por alto durante la FMEA.

Cuando ha enumerado las cosas que pueden salir mal (esa es la parte del modo de falla), agrega columnas para la Clasificación de ocurrencia (OR) y la Clasificación de gravedad (SR). ¿Qué tan probable es que no ocurra y qué tan grave sería si sucediera? Si el resultado de la falla es que las luces en el estudio se apagan, esa es una gravedad menor (1) que cuando la casa se incendiaría (10). El producto de OR y SR le da un Número de Prioridad de Riesgo (RPN). Ordena la tabla por RPN, de mayor a menor, y sabrás qué problemas debes atacar primero.



 OK, eso suena complicado, y no es divertido en absoluto. Para un proyecto de pasatiempo no quiere hacer todo eso, entonces puede cambiar su pasatiempo a tejer. Pero el principio sigue siendo: trate de evaluar qué puede salir mal, cuán malo sería si lo hiciera, y qué puede hacer para prevenirlo.

El fusible es una solución simple para muchos posibles problemas, y es por eso que encontrará uno en la mayoría de los productos. El fusible debe ser la primera parte vista desde la red eléctrica. No lo coloque entre la fuente de alimentación y el circuito, ya que no protegerá la fuente de alimentación en sí (a menos que ya tenga un fusible). Si el calentamiento es un riesgo, puede proporcionar un disipador de calor (que probablemente necesitaría de todos modos para mantener el FET dentro de las especificaciones). Si desea un seguro adicional, agregue un termistor, que utiliza como detector de sobrecalentamiento para apagar (parte de) el circuito en caso de sobrecalentamiento. Tenga en cuenta que, por ejemplo, los reguladores de voltaje a menudo tienen protección térmica incorporada, por lo que para aquellos que no necesitan el sensor de temperatura adicional.

Para obtener más información, necesitaremos más detalles sobre el circuito, pero el sobrecalentamiento y la protección contra sobrecorriente (cortocircuito) a menudo cubren la mayoría de las fallas críticas.

    
respondido por el stevenvh
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Cuando diseña hardware personalizado con un suministro de baja tensión aprobado por seguridad que se aísla a través de un transformador que solo está clasificado para < 5 vatios, el riesgo de seguridad es bastante bajo para uso del consumidor. Más a menudo, un diseñador está preocupado por proteger los componentes contra fallas, pero es bueno que usted esté preocupado por la seguridad personal. Una falla en un componente podría acortar el suministro, por lo que debe cumplir con los requisitos de prueba de inflamabilidad para obtener la certificación. Esto puede consistir en una protección incorporada como un "Polyfuse" o una resistencia térmica reajustable, un fusible o simplemente quemar el bobinado secundario después de una falla prolongada sin flujo de aire.

En su caso, me preocuparía más elegir el suministro adecuado para su carga y no usar más voltaje del que necesita para que la caída de la serie no genere calor excesivo. Los suministros de pared de CC generalmente no están regulados, lo que significa que son de mayor voltaje que el especificado hasta que la carga coincida con la corriente nominal. Esto crea más pérdida V * I en su interruptor LED MOSFET. En lugar de un suministro de 7V 600mA, podría considerar un suministro de 5V 1A o más para impulsar más LED en paralelo con menos caída. Es posible que un Arduino o un regulador LDO de baja disponibilidad no sea necesario, pero puede ejecutar los controladores desde la fuente no regulada con el filtrado según sea necesario.

Si no está demasiado caliente para tocarlo, no se preocupe a menos que su cableado LED se corte. Por lo tanto, para la protección del MOSFET, agregue un fusible reajustable en serie clasificado para la corriente del LED. Se pueden agrupar y costar dos bits en pequeñas cantidades.

Eso vale mis dos centavos.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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