diodo Zener con alta impedancia de fuente

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He diseñado un convertidor boost con una salida de 400 V que utiliza un PFC IC Para la regulación, el IC mide la salida a través de un divisor potencial que se alimenta a un pin en el IC

El IC está buscando aproximadamente 2.5V, así que con una salida de 400V, uso un divisor con 3M y 19k

Todo es bueno en el mundo, cosas muy básicas

Ahora estoy buscando proteger el IC, tuve una falla en la que perdí una conexión a tierra y se aplicó un voltaje que excedía el máximo de 5V al pin del IC y se dejó salir el humo

Para evitar esta posibilidad, me gustaría sujetar el voltaje máximo al pin y pensé que dejemos caer un zener allí, en paralelo con la resistencia de 19k para que cualquier mal comportamiento sea fijado

Cuando realmente me senté y lo pensé, me di cuenta de que la resistencia 3M limitará seriamente la corriente y el Zener no podrá superar el punto de inflexión, lo que al escribir esto me hizo pensar que no importaría, el voltaje todavía ser limitado No quiero ninguna regulación solo protección

También planeo agregar un diodo de TVS, pero eso es solo para picos, no creo que pueda esperarse que funcione con DC constante aplicado

¿Todavía puedo usar un Zener en esta aplicación?

¿Hay una mejor manera?

Editar

Se agregó un esquema que muestra el zener en su lugar, como se puede ver que R2 y R8 llegan a aproximadamente 3M

    
pregunta Jamie Lamb

2 respuestas

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Tomando el ejemplo de un BZX84C5V1 zener (porque eso saltó a mi cabeza) , se regula a 5,1 voltios con una corriente de cátodo de entre 4,8 y 5,4 mA. Con una corriente de cátodo de 1 mA, el punto de regulación podría bajar a 4.1 voltios.

Con una corriente de cátodo mucho más baja, podría comenzar a regularse a 3 voltios (quizás 100 uA) y a 10 uA podría comenzar a regularse a un voltaje muy por debajo de los 2,5 voltios. La hoja de datos indica que a 2 uA estará naturalmente a 2 voltios, así que tenga en cuenta las limitaciones de cualquier diodo Zener: no son dispositivos de encendido y apagado perfectos y consumirán cientos de uA por debajo de su voltaje de alimentación.

Esto se vuelve problemático debido a que su voltaje de referencia es de 2.5 voltios y el zener todavía puede estar tomando varias decenas de micro amperios a este voltaje y arruinando la estabilidad del regulador. Puede que no sea un gran problema para ti, pero, de nuevo, podría ser suficiente para desanimarte.

Esta es la razón por la que a veces se usan zeners de precisión pero, ¿se pueden usar como un dispositivo de protección? No, no realmente, pueden ser tan susceptibles a los problemas como cualquier otro chip. Tal vez use un zener de 15 voltios o un diodo inverso al riel Vcc. Tal vez intente un 10k en serie con el pin como forma de protección. En esta ocasión en particular, un zener estaría bien en la lista de opciones.

Sigue mi consejo original de gastar "tiempo y esfuerzo para no perder tus conexiones terrestres".

    
respondido por el Andy aka
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Lo que estás sugiriendo es una reacción exagerada estúpida.

Tuviste una falla de conexión y una parte explotó. Eso puede suceder cuando tienes malas conexiones. La forma correcta de lidiar con esto es examinar la conexión a tierra del IC y ver qué sucedió para que falle. Eso realmente no debería fallar. Si todo está remotamente diseñado de manera competente, esto será un fallo muy raro. Salir de tu camino para protegerte no tiene mucho sentido.

Además, ¿cuál es exactamente el costo de la falla del chip en comparación con la falla de la placa por otras razones? Lo más probable es que vayas a reemplazar el tablero de cualquier manera. Piénsalo. Si realiza el reemplazo de la placa, no hay diferencia en el costo entre dos fallas. De cualquier manera, el tablero está muerto y lo reemplazas.

Tenga en cuenta que su "solución" propuesta también se basa en una conexión a tierra. ¿Cuál es la posibilidad de que se abra esa conexión a tierra? Además, ahora tienes modos de falla adicionales que no tenías antes. Por ejemplo, el zener o TVS podrían fallar en corto por alguna razón. Eso es muy inverosímil, pero probablemente no tanto como una conexión a tierra entre un chip y la red de tierra en la apertura de una placa de circuito.

Piensa al respecto.

    
respondido por el Olin Lathrop

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