Proteggere il circuito CC da troppa tensione

Come posso proteggere un circuito a 3 V CC da eventuali danni, se qualcuno inserisce accidentalmente un alimentatore a 12 V? Il circuito assorbirà molto meno di 1 amp.

Una cosa non specificata dalla domanda originale è se stanno cercando protezione dei segnali I / O o delle connessioni dell'alimentazione.

Se le protezioni sono necessarie per i segnali I / O, i circuiti a diodi zener suggeriti o altri metodi tra cui TVS (transitor di tensione transitor), i diodi di serraggio sono le vie utili per la protezione.

Quando si protegge dalle connessioni di alimentazione, è possibile utilizzare una serie di schemi. I polifusibili o altri tipi precedentemente menzionati progettati per scattare in caso di sovraccarico di tensione sono praticabili ma spesso hanno un ritardo di kick-in in cui il circuito è momentaneamente esposto alla condizione di alta tensione.

Il mio approccio suggerito è quello di utilizzare un design che utilizza un circuito regolatore di ingresso ad ampio intervallo di tensione e un diodo di protezione della polarità. Ciò fornisce una "protezione" molto ragionevole per le tensioni che un utente potrebbe applicare erroneamente all'ingresso dell'alimentazione. Ecco uno schema a blocchi dell'approccio suggerito.

Questo approccio diventa anche l'alimentazione per il dispositivo stesso. Per i dispositivi che funzionano a bassa potenza questo approccio può utilizzare semplici regolatori lineari come la serie 78xx. Questi proteggeranno per tensioni di ingresso fino a 35 volt circa. I dispositivi di potenza più elevata vorranno utilizzare un regolatore di tipo switcher con ampio intervallo di tensioni di alimentazione. Esistono varie tensioni di dispositivi di fornitori come TI e National (ora in realtà parte di TI) che possono supportare tensioni di ingresso fino a 60 V e in alcuni casi anche 80 V.

Ciò di cui hai bisogno è un circuito a piede di porco per proteggere il tuo circuito da sovratensione. Questo è uno dei metodi standard utilizzati negli alimentatori e nei dispositivi come protezione da sovratensione.

Di seguito è rappresentato un semplice circuito a piede di porco.

Il circuito sopra protegge il tuo circuito / dispositivo su Vo facendo saltare il fusibile in caso di una condizione di sovratensione. Tieni presente che si tratta di un circuito generico che descrive il metodo di protezione.

Ulteriori letture:
1. Circuito Crowbar
2. Nozioni di base sulla protezione da sovratensione

Se sei disposto ad avere un colpo di miccia, allora un circuito a pinza funzionerebbe. Il punto non è cercare di regolare la tensione di ingresso fino a 3 V, ma di far saltare deliberatamente il fusibile, scollegando così la potenza di ingresso, se tale potenza supera una certa soglia. Il fusibile potrebbe essere un polifusibile che si ripristina automaticamente dopo aver rimosso l'alimentazione, ma che aggiungerà una certa resistenza in serie all'alimentazione anche durante il normale funzionamento. L'accettabilità dipende dai parametri che non ci hai comunicato.

Pertanto, si desidera un circuito che agisce idealmente aperto fino a quando la tensione non raggiunge qualcosa come 3,5 V, quindi si comporta come un corto. In teoria un diodo zener lo fa, ma non avrà l'attuale capacità di bruciare la miccia. È possibile utilizzare uno zener per attivare un transistor, che quindi esegue il sollevamento pesante. In alternativa, è possibile utilizzare qualcosa come TL431 come riferimento di tensione per attivare un transistor.

Un approccio totalmente diverso consiste nell'avere un interruttore attivo in serie con l'alimentatore. Un circuito abiliterebbe l'interruttore solo quando l'ingresso è al di sotto della soglia e si disconnetterebbe quando è al di sopra. Non sarà in grado di reagire istantaneamente, quindi il circuito deve essere in grado di tollerare probabilmente almeno alcuni µs di sovratensione. Un filtro LC può limitare la pendenza della tensione di ingresso, ma questo sta iniziando a complicarsi eccessivamente.

Beh, davvero hai bisogno di un piede di porco. Questo cct fondamentalmente mette in cortocircuito (quasi) l'alimentatore e, si spera, segnala il problema, ovvero fa saltare un fusibile o impegna una corrente limitata al limite di corrente. Il link Wiki ha i principi, axotron ha alcune soluzioni (che sono generiche e buone).

http://en.wikipedia.org/wiki/Crowbar_%28circuit%29

http://axotron.se/index_en.php?page=26

Quello che stai cercando è "Circuito di protezione da sovratensione".

Un modo è utilizzare un diodo Zener in polarizzazione inversa.

Il diodo Zener fornisce sempre una tensione di uscita costante indipendentemente dalla tensione di ingresso (ma controllare la scheda tecnica per Vmax)

Puoi anche utilizzare circuiti integrati come NCP372 o MAX16126 / MAX16127