Bir devreyi geçici olmayan aşırı gerilimden korumanın önerilen yolu nedir?

12V pille çalışan taşınabilir aydınlatma denetleyicisi tasarlıyorum ve sık sık çalışma süresini iyileştirme hakkında soruluyorum. En basit yol paralel olarak ikinci bir pil eklemektir, ancak çoğu zaman kullanıcıların yanlış anlayacağından, pilleri seri olarak bağlayacağından ve bunun yerine 24V sağlayacağından endişeleniyorum.

Bir cihazı böyle bir aşırı gerilim durumundan korumanın en iyi / önerilen yolu nedir (geçici olarak düşünmediğim uzun bir süre için voltajın iki katı uygulandığında)?

Bu durumda, kontrolör 100mA'dan fazla kullanmaz, çünkü bu özel bir LED çok fazla akım sağlamaktan ziyade LED'leri yanıp söner. Sadece 15V girişe kadar işleyebilen birkaç voltaj regülatörüne sahiptir.

Zener diyotları ve geçici gerilim baskılayıcıları (TVS) deniyorum ama karışık sonuçlar elde ediyorum. Bir devre kesiciyi (PTC sigortası) tetiklemek ve voltaj regülatörlerini ve mikrodenetleyicileri korumak için aşırı voltaj durumunun (24V uygulanmış gibi) tercih ederim. Birisi cihazı şebekeye (120V) bağlarsa, kendi başlarına olur!

Böyle bir şey işe yaramalı:

12V zener kullanın, düşük kapı eşiği ile tercihen Vth <3V, Vgs <12V ve yüksek anlık akım kapasitesine sahip bir mosfet seçin.

Vin voltajı 12V'un üzerine çıkarsa, mosfetin kapısında Vin - Vz görünecektir. Bu voltaj eşik voltajının üzerine çıktığında, mosfet açılır ve sigorta aracılığıyla girişi toprağa kısaltır, sigorta patlar.

İkinci bir düşüncede, aşırı akımdan korumak için mosfetin drenajına küçük bir direnç konabilir. Direnç değeri mosfet için 24V / R <Imax olacak kadar yüksek olmalı, ancak sigortanın 24V / R> Ifuse atması için yeterince düşük olmalıdır.

Sigorta yerine PTC kullanabilirsiniz, ancak bunlar daha yavaş olma eğilimindedir, bu nedenle muhtemelen daha kaslı bir mosfet'e ihtiyacınız olacaktır.

PTC'li bir durumda, zener ve mosfet'in PTC'de bir düşüşü düzenlediği bir durum olabileceğini düşündüm, böylece zener biraz iletken ve mosfet biraz açıktır, dışarıdan bakarken devre iyi çalışıyor, bu yüzden düşündüm, "pil bağlantısı kötü" gösterge LED kullanım olabilir:

Diğer yandan, mosfet muhtemelen bu durumda en iyi çözüm değildir, SCR mandallanırken daha iyi olurdu.

Doğru yoldasın. Tek çözüm, yükü aşırı voltajdan izole etmektir. Bunu başarmanın birçok yolu vardır ve bir sigorta (tek kullanımlık veya sıfırlanabilir PTC) geleneksel bir yaklaşımdır. Zener / TVS, devrenin sigortayı atmak için aşırı gerilim varlığında yeterli akım çektiğinden emin olur. Ayrıca, kaynağı dikmek ve sigortayı atmak için bir SCR kullanabilirsiniz.

Daha ince yaklaşımlar, yükü beslemeden aktif olarak izole etmek için yüksek voltajlı bir transistör kullanmayı içerir. Bu, bileşenlerin geri kalanındaki stresi azaltarak daha hızlı yanıt sağlayabilir.