набор советов для защиты от переполюсовки

  • Многократная внимательная проверка соединений перед включением. Время, потраченное на проверки, всегда меньше времени восстановления работоспособности платы после неправильного включения.
  • Использовать разъемы и электрические соединения с однозначным механическим подключением. Снабжать изделия подробными инструкциями для подключения электрических соединений и методик проверок. Особенно на серийных и отработанных изделиях.

  • Устанавливать диод в входную цепь тока электропитания. Годится для слаботочных схем, тк при протекании электрического тока через диод происходит прямое падение напряжения на нем. С увеличением тока цепи электропитания необходимо увеличить рассеиваемую мощность корпуса диода. Для минимизации данного эффекта возможно использовать диоды Шоттки обладающие меньшим падением напряжения, чем стандартные n-p, но стоит вдумчиво подходить к выбору диода Шоттки в виду сравнительно высокого тока при обратном включении. В решениях с точной зависимостью от величины входного напряжения падения напряжения на диоде становится непреодолимым ограничением. В случае соединения с другим устройством в режиме переполюсовки нет гарантии защиты ни для одного из изделий.

DSC03446

 Схема защиты с прямым включением диода ( слева — штатное, справа — авария )

  • Устанавливать связку шунтирующий диод и предохранитель. Позволит убрать ограничение на рассеиваемую мощность диода. Достаточно чтобы диод выдерживал импульсный ток переполюсовки и обеспечил срабатывания предохранителя, а так же входное напряжение должно быть выше напряжения падения на диоде. В качестве продвинутого схемотехнического решения возможно устанавливать однонаправленные TVS-диоды, которые дополнительно обеспечат защиту от перенапряжения по входу. Тип предохранителя выбирается в зависимости от задачи и предпочтения разработчика. Необходимо проверять диод после каждого выгорания предохранителя для подтверждения его работоспособности.

DSC03449

 Схема защиты с использованием диода и предохранителя ( слева — штатное, справа — авария )

  • Мостовая схема включения диодов. Позволит не задумываться о последовательности подключения проводов электропитания. Необходимо в четыре раза больше диодов и остается ограничение на рассеиваемую мощность корпусов. Появляется двойное падение напряжения. Вырабатывается негативная привычка не задумываться о подключение контактов.

DSC03452

 Мостовая схема

  • Установка P-канального MOSFET транзистора во входную цепь. При современном уровне производства элементов практически отсутствует ограничение на рассеиваемую мощность корпуса, тк сопротивление канала сток-исток составляет десятки мили Ом. Есть опасность сквозного импульсного пробоя транзистора током зарядки емкостей входных конденсаторов цепей электропитания и пробоя затвора транзистора. Для защиты затвора транзистора от превышения напряжения затвор-исток в схему включается диод Зенера ( стабилитрон ). Существует высокая вероятность пробоя в случае подключения другого устройства по соединительным цепям в виду смещения потенциалов.

DSC03443

Использование P-канального ( слева ) и N-канального ( справа ) MOSFET транзисторов

  • Использовать N-канальный MOSFET транзистор в выходной цепи тока электропитания. Более дешевое решение, чем использование P-канального MOSFET транзистора.
  • Применять специализированную интегральную микросхему ( Overvoltage Protection Controller with Reverse Polarity Protection ) с функциями защиты от обратной полярности и превышения входного напряжения и/или тока. Повысит себестоимость схемы и создаст зависимость от специфической элементной базы.

DSC03443

Использование специализированной ИС

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *