Protección de entrada para una carga electrónica

Para la protección de voltaje inverso, podría considerar (conceptualmente) algo como esto. Los diodos son los diodos corporales inherentes de los MOSFET de canal N, no componentes discretos.

Cada entrada puede ser negativa tanto como la caída de un diodo (cuerpo), por lo que puede ser necesario realizar una desviación dependiendo del amplificador / comparador, tal vez una resistencia a tierra en cada entrada del comparador y una resistencia a +5 para desviar la Entrada por encima del suelo. Algunos amplificadores / comparadores pueden requerir solo una red divisoria.

De todos modos, si Vx es negativo, entonces la salida de U1 es ~ 0V, por lo que Q2 permanece desactivado, y Vx puede ser tan alto como el voltaje de ruptura de Q2 sin causar daño (asumiendo que R4, R5 son lo suficientemente altos como para evitar daños a U1). Si Vx es positivo a más de unos pocos mV, entonces Q2 se enciende completamente, agregando solo miliohms al circuito.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Querrá colocar una resistencia de 10k en la ruta desde la fuente FET hasta la entrada -ve del amplificador operacional. No quieres que eso esté directamente conectado allí, y solo estás detectando voltaje. Sin embargo, tenga cuidado con la polarización de entrada en este amplificador operacional, causará una caída de voltaje en los 10k y agregará un error, así que elija una resistencia que sea lo suficientemente baja como para no agregar un error significativo a su detección de voltaje, o una opamp de precisión con bajas corrientes de polarización de entrada.

También desea colocar un valor de 10 ohmios a 100 ohmios entre la salida opamp y la puerta del FET. El amplificador operacional no quiere conducir la puerta capacitiva y el 10-100ohm allí junto con la capacidad de la puerta forma un polo que estabiliza el bucle. A algunas personas les gusta agregar capacitancia adicional desde la puerta a la GND si el bucle aún oscila y lo necesitan aún más lento.

Para la protección de voltaje inverso, quizás pueda usar la resistencia de detección de corriente tal como está allí, y un FET de modo de agotamiento (si puede resolver los problemas de Vgs) o simplemente un relé. Tenga en cuenta que cuando la carga se conecta a la inversa, el diodo del cuerpo del MOSFET está polarizado hacia adelante, y la resistencia de detección y el MOSFET están en la ruta actual. Esta será una corriente alta y usted puede sentir eso, y también puede sentir que está en reversa por la polaridad a través de la resistencia sensorial.

Además, no puede alimentar estos desde la CARGA. Debes tener poder independiente para los opamps. Puedes compartir un terreno, eso es todo.

Para un diseño más avanzado, puede hacer flotar la sección de salida y la potencia de una fuente separada. Cerrar el bucle del MOSFET al op-amp sería mediante optoaisladores o transformadores de señal en ambas direcciones.

Si tiene amplificadores operacionales en su carga ficticia, entonces no puede alimentarlos desde la fuente de alimentación a sus pruebas si solo proporciona 1 voltio. Esto tiene que significar que su carga ficticia tiene un suministro externo y, si lo tiene, ¿cuál es el problema al usarla para generar suficiente voltaje negativo para encender su sistema? Tal vez me estoy perdiendo algo aquí?