¿Cuál es el tamaño correcto de diodo zener y fusible PTC?

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Noob aquí. Necesito agregar protección contra sobretensiones a un pequeño sistema de energía solar portátil que estoy armando. El generador fotovoltaico solar tiene un voltaje cargado en el rango de 23-26v y un voltaje de circuito abierto que puede ser tan alto como 45v. El generador fotovoltaico está conectado a un controlador de carga solar para cargar un par de baterías de ciclo profundo. La salida de "carga" del controlador de carga está conectada a un voltaje regular que tiene un voltaje de entrada máximo de 30v.

La carga es un circuito máximo de 10A. Necesito limitar el voltaje a 28-29v para evitar dañar el regulador de voltaje.

Comencé mi investigación para resolver el problema y he leído sobre circuitos de palanca, circuitos de protección contra sobretensiones Zener y diodos TVS, etc. Creo que un Zener + PTC básico es un buen ajuste para mis necesidades, pero estoy absolutamente perplejo en los valores. El problema que estoy encontrando es que mi circuito necesita funcionar a 10A, por lo que necesito al menos un fusible PTC de 10A. Cuando reviso digikey para ver los fusibles de 10A PTC, todos son MUY lentos, lo que desde mi entendimiento inicial significa que freiré mi zener antes de que el fusible tenga tiempo de explotar.

Estoy atascado. El fusible 10A PTC (o cualquier otro fusible) protegerá la corriente de mi regulador de voltaje y las partes posteriores, pero el fusible 10A no explotará lo suficientemente rápido como para salvar el Zener y si el Zener falla, pierdo la protección del voltaje. - ¡Ahh!

¿Cómo protejo contra sobretensiones una señal de 10A, 30v DC?

Editar: Acabo de darme cuenta de que esto es fundamentalmente defectuoso: si las baterías están bajas o desconectadas, la energía solar fotovoltaica no puede producir suficiente corriente para hacer explotar el PTC. Tendría un 1-2A de 50v tal vez a través del zener y fallaría.

    
pregunta Steve K

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Los fusibles PTC pueden ser maravillosos en algunos aspectos, pero no son muy buenos para proporcionar protección contra sobretensiones para circuitos con abrazadera Zener. Supongamos, por ejemplo, que uno tiene un Zener que sujeta de manera absolutamente rígida a exactamente 30.0 voltios, el PTC tiene una disipación de potencia disparada de 7W (tomada de la hoja de datos de un dispositivo de 32V 10A), y el suministro se alimenta exactamente a 30.5 voltios. Bajo ese escenario, la resistencia del PTC aumentaría a 0.035 ohmios y permanecería allí indefinidamente, pasando de 14 amperios. En tal estado, el PTC continuamente disiparía 7 vatios perfectamente felizmente, pero el Zener de 30 amperios necesitaría disipar 420 vatios ... no solo brevemente, sino indefinidamente . Tenga en cuenta que si la tensión de alimentación aumentara, la corriente a través del Zener (y la potencia que necesitaría para disiparse) se reduciría considerablemente, pero en muchos casos, es probable que una fuente de baja impedancia esté ligeramente por encima de la tensión requerida, como estar masivamente encima.

Si desea usar un PTC con una derivación, y solo está interesado en sobrevivir en condiciones de sobretensión en lugar de poder operar a través de ellas, sugeriría usar un circuito que cortocircuite selectivamente la tensión a tierra después del PTC. Cuando este circuito se dispara, causará que se disipe una gran cantidad de energía en el PTC, y relativamente poca en el circuito de protección. La operación del circuito no será posible en tal circunstancia, pero los dispositivos posteriores se podrán utilizar una vez que todo se apague y el PTC pueda reiniciarse.

    
respondido por el supercat

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