Cihazımın günlük kullanım için güvenli olmasını nasıl sağlayabilirim?

Basit bir uyandırma ışığı oluşturdum. Şu anda 7V ve 600mA olarak değerlendirilen harici bir güç kaynağına sahiptir. İçinde bir MOSFET tarafından kontrol edilen Arduino ve bir grup LED var.

Şu anda iyi çalışıyor ama ben uzaktayken dairemi yakmayacağından emin olmak istiyorum. Şimdiye kadar aşağıdaki özellikleri düşünüyorum:

• Sigorta, güç kaynağının maksimum çıkışının altında bir yerde derecelendirildi
• MOSFET için iyi bir soğutucu. O olmadan ısınır ama parmağımı yakmaz.

Dikkate alınacak başka bir şey var mı?

Düzenleme: Cihaz bir yatak odasında kullanılır. Gece boyunca çok fazla gaz yok.

Bu profesyonel bir tasarımsa , Hata Modu ve Etki Analizi için bir FMEA yaparsınız . Takım elbise ve kravat danışmanları pahalı FMEA atölyeleri sunmaktadır, ancak hepsi sadece sağduyu. Onu dışarı atın.

Tasarımcıların sunduğundan başka insanlarla da yaratıcı bir oturum düzenleyin. Ürünle ilgili yanlış olabilecek olası herhangi bir şeyi düşünmek istiyorsunuz. Tasarımcı soruları cevaplamak için hazır olmalı, ancak değerlendirmeyi yapmak için en iyi kişi değil: her tasarımcı tasarımının başarısız olduğunu düşünüyor ve tasarım sırasında göz ardı edilen sorunlar FMEA sırasında göz ardı edilecek.

Yanlış gidebilecek şeyleri listelediğinizde (başarısızlık modu kısmı budur) Oluşum Derecesi (OR) ve Önem Derecesi (SR) sütunları eklersiniz. Başarısızlık ne kadar olasıdır ve gerçekleşirse ne kadar kötü olurdu. Arızanın sonucu, dendeki ışıkların sönmesi, evin yanacağı zamandan (10) daha düşük bir ciddiyettir (1). OR ve SR ürünü size bir Risk Öncelik Numarası (RPN) verir. Tabloyu RPN'e göre yüksekten düşüğe doğru sıralayın ve önce hangi sorunlara saldırmanız gerektiğini biliyorsunuz.

Tamam, bu karmaşık görünüyor ve hiç de eğlenceli değil. Bir hobi projesi için tüm bunları yapmak istemezsiniz, o zaman hobinizi örgüye geçirmeniz daha iyi olabilir. Ancak ilke kalır: neyin yanlış gidebileceğini, ne kadar kötü olacağını ve bunu önlemek için neler yapabileceğinizi değerlendirmeye çalışın.

Sigorta, birçok olası soruna basit bir çözümdür ve bu yüzden çoğu üründe bir tane bulacaksınız. Sigorta, şebekeden ilk bakılan kısım olmalıdır. Güç kaynağı ve devre arasına koymayın, çünkü güç kaynağının kendisini korumaz (zaten bir sigortası yoksa).
Isıtma bir risk ise, bir soğutucu sağlayabilirsiniz (FET'i teknik özelliklerde tutmak için yine de ihtiyacınız olacaktır). Ek sigorta istiyorsanız, aşırı ısınma durumunda devreyi kapatmak (bir kısmı) için aşırı ısınma dedektörü olarak kullandığınız bir termistör ekleyin. Örneğin voltaj regülatörlerinde genellikle termal koruma yerleşiktir, bu nedenle ek sıcaklık sensörüne ihtiyacınız olmayacaktır.

Daha fazla bilgi için devre hakkında daha fazla ayrıntıya ihtiyacımız olacak, ancak aşırı ısınma ve aşırı akım (kısa devre) koruması genellikle kritik arızaların çoğunu kapsar.

Yalnızca <5 Watt için derecelendirilmiş bir transformatörden izole edilen güvenlik onaylı düşük voltajlı bir kaynağa sahip özel donanım tasarladığınızda, güvenlik riski tüketici kullanımı için oldukça düşüktür. Daha sıklıkla bir tasarımcı bileşenleri arızalardan korumakla ilgilenir, ancak kişisel güvenlik konusunda endişelenmeniz iyidir. Bir bileşen arızası, sertifika almak için yanıcılık testi gereksinimlerini karşılaması gereken kaynağı kısaltabilir. Bu, "Polyfuse" veya sıfırlanabilir termal direnç gibi bir dahili koruma, bir sigorta veya hava akışı olmadan uzun süreli arızadan sonra ikincil sargıyı yakabilir.

Sizin durumunuzda, yükünüz için doğru kaynağı seçmekten daha çok endişe ediyorum ve seri düşüşün aşırı ısı oluşturmaması için ihtiyacınız olandan daha fazla voltaj kullanmıyorum. DC duvar kaynakları genellikle düzensizdir, yani yük nominal akımla eşleşene kadar belirtilenden daha yüksek voltajdır. Bu, LED MOSFET anahtarınızda daha fazla V * I kaybı yaratır. 7V 600mA besleme yerine, daha az LED ile paralel olarak daha fazla LED çalıştırmak için 5V 1A veya daha fazla besleme düşünebilirim. Arduino için düşük bir bırakma veya LDO regülatörü gerekli olabilir veya olmayabilir, ancak sürücüleri gerektiği gibi filtrelemeden regüle edilmeyen kaynaktan çalıştırın.

Dokunmak çok sıcak değilse, LED kablolarınız kısalmadıkça endişelenmeyin. Bu nedenle, MOSFET'in korunması için, LED akımı için derecelendirilmiş seri olarak sıfırlanabilir bir sigorta ekleyin. Bunlar bir araya getirilebilir ve küçük miktarlarda iki bite mal olabilir.

Bu benim iki sentim.