Perché non più dispositivi incorporano raddrizzatori a onda intera come protezione dalla polarità inversa?

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Di recente, mi è venuta l'idea di utilizzare un raddrizzatore a onda intera, al fine di proteggere dai danni della polarità inversa nei dispositivi CC.

Non avevo nemmeno preso in considerazione l'uso di un raddrizzatore in un circuito già DC, ma ora che ci penso, perché ogni dispositivo che ha il potenziale per essere danneggiato da alimentazione all'indietro e connessioni a terra non usa questa idea?

Non riesco a capire perché qualcosa che potrebbe facilmente proteggere il circuito e semplificare l'installazione non sarebbe incluso?

ac dc rectifier polarity bridge

— Jay Greco
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Potrebbe essere solo più economico utilizzare 1 diodo protettivo rispetto a 4 diodi per il raddrizzatore completo? Penso che siano sufficienti i casi eccezionali di polarità errata. Tuttavia, l'analisi dei costi e delle potenziali perdite potrebbe rifiutare questa ipotesi intuitiva.

— Val

Se l'apparecchiatura richiede 2 batterie e le persone hanno i due cavi positivi rivolti verso, allora il Bridge non lo compenserà!

— skyler,

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@skyler non lo farà, ma l'inserimento di due batterie comporta anche una tensione attraverso i terminali esterni pari a zero. Potrebbe anche dire che il ponte non proteggerebbe dal non avere batterie.

— Jay Greco,

@jay Sì, stavo solo dicendo che se le persone sono abbastanza stupide da metterle all'indietro, hanno una probabilità probabile di non essere coerenti con le cose della polarità inversa

— skyler

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Non vi è alcun motivo per cui si debba effettuare un'inversione di polarità CC e la garanzia può fondamentalmente incolpare l'utente.

Se il dispositivo è alimentato a batteria, l'uso di un portabatteria standard aderente alla convenzione con segni chiari dovrebbe impedire che ciò accada. Anche gli utenti che non guardano i segni sono addestrati a mettere la parte piatta di una batteria AA contro la molla e far scorrere la punta contro il contatto dell'anta. Le batterie da 9 V hanno connettori di genere; non c'è modo di sbagliare a meno di stabilire deliberatamente un contatto temporaneo nel modo sbagliato mentre l'interruttore di alimentazione è acceso. Il 99,999% degli utenti che sono in grado di impegnare insieme due cellule cerebrali durante l'installazione di una batteria non vuole sacrificare la durata della batteria per il restante 0,001%.

Se il dispositivo dispone di un adattatore CA, non è possibile che si verifichi un'inversione di polarità se si utilizza l'adattatore CA originale. Se viene utilizzato un adattatore CA diverso, che ha un jack barilotto DC compatibile, ma che emette polarità opposte, o forse CA, questa è la responsabilità dell'utente. È probabile che quando gli utenti hanno perso l'adattatore CA originale, l'articolo è fuori garanzia. Probabilmente, non sono nemmeno i primi proprietari, quindi non hanno la ricevuta originale. Pertanto, è molto probabile che la società debba sostituire l'articolo o fornire una riparazione in garanzia gratuita a causa di danni causati da una polarità errata (o tensione, per quella materia) adattatore di rete aftermarket.

Gli alimentatori CC interni che funzionano rigorosamente su CA tramite un cavo di alimentazione CA non hanno ovviamente bisogno di gestire l'inversione di polarità CC; l'unico modo in cui potrebbe accadere è che qualcuno monti il circuito in modo errato.

— Kaz
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Perché questo è sotto votato? Ogni paragrafo è un motivo legittimo per non utilizzare un raddrizzatore a ponte e una risposta diretta alla domanda.

— Dave Tweed

Nella PRIMA competizione di robotica, i controller del motore come questi sono spesso erroneamente alimentati al contrario da nuovi membri del team. L'aggiunta di un raddrizzatore avrebbe salvato almeno alcuni dei Jag che ho visto friggere. Ovviamente capisco che ci sarebbe un costo aggiuntivo e una perdita di potenza associati a una soluzione per un problema che è facile da evitare, ma penso che valga la pena notare.

— lakechfoma,

Due note, una, è possibile che l'inversione di polarità avvenga con l'adattatore CA originale. probabile? Forse no, ma sicuramente possibile. Due, la maggior parte dei posti non testerà i problemi di inversione di polarità nelle sostituzioni in garanzia a meno che non sia un prodotto di fascia alta / costo, o che non ci siano segni fisici del jack che viene forzato. E raramente richiedono l'invio dell'adattatore CA. In sostanza, il produttore calcola il numero X di resi / sostituzioni in garanzia che costano Y. Y è maggiore del costo della protezione dalla polarità inversa? No, quindi avvita la protezione, considera solo i ritorni del costo

— Passerby,

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L'inserimento non corretto dell'adattatore CA non implica sempre la perdita dell'adattatore. Non è raro che qualcuno abbia un gruppo di cavi per adattatori CA che si trovano dietro una scrivania o in qualche altra situazione in cui identificare quale cavo va con quale spina può essere difficile. Non credo di non aver visto dispositivi destinati al funzionamento in DC che utilizzano raddrizzatori a onda intera, ma ne ho visti alcuni con un semplice diodo blocker in serie, o talvolta un fusibile o un fusibile PTC seguito da un diodo polarizzato al contrario .

— supercat

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Non sto cercando di confutare questo; è principalmente valido. Ma volevo sottolineare che, per definizione, il 50% di tutti gli umani ha un QI inferiore a 100. Il 15,8% ha un QI inferiore a 85. Pensare in questo modo è elitario, non élite. Basta inserire un solo diodo.

— Sean Boddy,

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Un'altra risposta che nessun altro ha menzionato è questa: se si alimenta un circuito attraverso un raddrizzatore a ponte, l'intero circuito deve poter "fluttuare" rispetto a qualsiasi altra "terra" nel sistema. Se si dovesse collegare l'uscita negativa del bridge alla "terra del sistema" e quindi collegare gli ingressi "AC" nel modo sbagliato, si potrebbe cortocircuitare l'alimentazione.

Questo sarebbe un problema, ad esempio, in un sistema audio per auto modulare, in cui ogni componente sarebbe collegato al bus di alimentazione a 12 V, ma condividerebbe anche una massa con l'altro componente per collegare i segnali audio.

— Dave Tweed
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Buono; e inoltre, "terra" è sempre una caduta di diodi dalla terra reale. Le correnti provenienti da diversi circuiti nel dispositivo ritornano tutte attraverso il diodo e la sua caduta varia con la corrente, creando interazioni di terra.

— Kaz,

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Il motivo principale è l'efficienza. I diodi hanno una caduta di tensione fissa, che è una proprietà dei semiconduttori. Quando la corrente che fluisce attraverso i diodi inizia ad aumentare, una quantità proporzionale di energia viene sprecata sotto forma di calore. Vedere questa risposta per uno schema di protezione dalla polarità inversa più efficiente che utilizza un MOSFET a canale P.

— Matt Young
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... ed ecco un altro metodo (anche se i post riguardano principalmente la sovratensione)

— Nick Alexeev

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Anche la matematica è abbastanza semplice. Un diodo Schottky 10A avrà circa 0,6 V di caduta. Se ne hai due, è un calo di 1,2 V. Moltiplica per 10A e otterrai 12 Watt di potenza bruciando un buco nel tuo PCB. Per i controller di motori di potenza superiore, i numeri peggiorano rapidamente. Il protettore del canale P è molto meglio, ma i dispositivi a canale P a bassa perdita con tolleranza ad alta tensione e tolleranza ad alta corrente costano $ 2 o più, anche in grandi quantità.

— Jon Watte,

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costo
potenza persa durante la caduta di tensione del diodo

Le applicazioni che necessitano davvero di questa protezione hanno maggiori probabilità di utilizzare un MOSFET in serie o un CI di gestione dell'alimentazione dedicato che proteggerà dalla tensione inversa e monitorerà anche la corrente, le linee di ripristino dell'alimentazione per le condizioni di esaurimento, ecc.

— Phil Frost
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Ho appena pensato a un'altra risposta:

Se il dispositivo ha un fusibile o si prevede che sia alimentato da qualcosa che ha un fusibile, è possibile utilizzare un diodo di alimentazione polarizzato nel modo sbagliato tra più e meno. Se il dispositivo è collegato in modo errato, il diodo condurrà e brucerà il fusibile. Questo è noto come "crowbaring".

Funziona molto bene se il diodo in questione è un diodo TVS da 5 kW; può proteggere da sovratensione in un modo e invertire la protezione nell'altro modo. Questa idea soffre ancora di qualche perdita nel fusibile, quindi non è una buona idea per i circuiti in cui viene assorbita una potenza molto grande (come i controller del motore.) Per quei circuiti, l'utente dovrebbe essere in grado di progettare, poiché sono "parti" non "prodotti" (e quindi anche non certificati FCC, coperti dalla protezione del consumatore, ecc.)

— Jon Watte
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