Projektuodamas pramoninius įrenginius, kuriems keliami didesni patikimumo reikalavimai, ne kartą susidūriau su įrenginio apsaugos nuo netinkamo maitinimo jungties poliškumo problema. Net patyrusiems montuotojams kartais pavyksta supainioti pliusą su minusu. Tikriausiai tokios problemos dar opesnės per pradedantiesiems elektronikos inžinierių eksperimentus. Šiame straipsnyje apžvelgsime paprasčiausius problemos sprendimus – tiek tradicinius, tiek retai naudojamus apsaugos būdus.

Paprasčiausias sprendimas, kuris iš karto pasiūlo, yra įprastą puslaidininkinį diodą nuosekliai prijungti prie įrenginio.


Paprasta, pigu ir linksma, atrodytų, ko dar reikia laimei? Tačiau šis metodas turi labai rimtą trūkumą – didelį įtampos kritimą per atvirą diodą.


Čia yra tipinė I-V charakteristika, skirta tiesioginiam diodo prijungimui. Esant 2 amperų srovei, įtampos kritimas bus maždaug 0,85 volto. 5 voltų ir mažesnės žemos įtampos grandinėse tai yra labai didelis nuostolis. Didesnės įtampos atveju toks kritimas vaidina mažesnį vaidmenį, tačiau yra dar vienas nemalonus veiksnys. Grandinėse, kuriose suvartojama didelė srovė, diodas išsklaidys labai didelę galią. Taigi viršutiniame paveikslėlyje parodytam atvejui gauname:
0,85 V x 2 A = 1,7 W.
Diodo išsklaidomos galios tokiam atvejui jau per daug ir jis pastebimai įkais!
Tačiau jei esate pasiruošę skirtis su šiek tiek daugiau pinigų, galite naudoti Schottky diodą, kurio įtampa yra mažesnė.


Čia yra tipinė Schottky diodo I-V charakteristika. Apskaičiuokime galios sklaidą šiuo atveju.
0,55 V x 2 A = 1,1 W
Jau kažkiek geriau. Bet ką daryti, jei jūsų įrenginys sunaudoja dar rimtesnę srovę?
Kartais diodai dedami lygiagrečiai su prietaisu atvirkštine jungtimi, kuri turėtų perdegti, jei sumaišoma maitinimo įtampa ir sukelti trumpas sujungimas. Tokiu atveju jūsų įrenginys greičiausiai patirs minimalius pažeidimus, tačiau gali sugesti maitinimas, jau nekalbant apie tai, kad teks pakeisti patį apsauginį diodą, o kartu su juo gali būti pažeisti ir plokštės takeliai. Trumpai tariant, šis metodas skirtas ekstremalaus sporto entuziastams.
Tačiau yra dar vienas šiek tiek brangesnis, bet labai paprastas ir neturintis aukščiau išvardytų trūkumų, apsaugos būdas – naudojant lauko efekto tranzistorius. Per pastaruosius 10 metų šių puslaidininkinių įrenginių parametrai smarkiai pagerėjo, tačiau kaina, priešingai, gerokai sumažėjo. Galbūt tai, kad jie itin retai naudojami svarbioms grandinėms apsaugoti nuo neteisingo maitinimo šaltinio poliškumo, daugiausia gali būti paaiškinta mąstymo inercija. Apsvarstykite šią diagramą:


Įjungus maitinimą, įtampa į apkrovą praeina per apsauginį diodą. Nukritimas ant jo yra gana didelis - mūsų atveju, apie voltą. Tačiau dėl to tarp tranzistoriaus vartų ir šaltinio susidaro įtampa, viršijanti atjungimo įtampą, o tranzistorius atsidaro. Šaltinio nutekėjimo pasipriešinimas smarkiai sumažėja ir srovė pradeda tekėti ne per diodą, o per atvirą tranzistorių.


Pereikime prie specifikos. Pavyzdžiui, tranzistoriui FQP47З06 tipinis pasipriešinimas kanalas bus 0,026 omo! Nesunku apskaičiuoti, kad mūsų atveju tranzistoriaus išsklaidoma galia bus tik 25 milivatai, o įtampos kritimas yra artimas nuliui!
Keičiant maitinimo šaltinio poliškumą, grandinėje netekės srovė. Iš grandinės trūkumų galbūt galima pastebėti, kad tokie tranzistoriai neturi labai didelės gedimo įtampos tarp vartų ir šaltinio, tačiau šiek tiek apsunkinus grandinę, galima apsaugoti aukštesnės įtampos grandines.


Manau, kad skaitytojams nebus sunku patiems išsiaiškinti, kaip ši schema veikia.

Projektuodamas pramoninius įrenginius, kuriems keliami didesni patikimumo reikalavimai, ne kartą susidūriau su įrenginio apsaugos nuo netinkamo maitinimo jungties poliškumo problema. Net patyrusiems montuotojams kartais pavyksta supainioti pliusą su minusu. Tikriausiai tokios problemos dar opesnės per pradedantiesiems elektronikos inžinierių eksperimentus. Šiame straipsnyje mes apsvarstysime paprasčiausius problemos sprendimus - tiek tradicinius, tiek retai naudojamus apsaugos būdus. Paprasčiausias sprendimas, kuris iš karto pasiūlo, yra įprasto puslaidininkinio diodo prijungimas prie įrenginio.
Paprasta, pigu ir linksma, atrodytų, ko dar reikia laimei? Tačiau šis metodas turi labai rimtą trūkumą – didelį įtampos kritimą per atvirą diodą.
Čia yra tipinė I-V charakteristika, skirta tiesioginiam diodo prijungimui. Esant 2 amperų srovei, įtampos kritimas bus maždaug 0,85 volto. 5 voltų ir mažesnės žemos įtampos grandinėse tai yra labai didelis nuostolis. Didesnės įtampos atveju toks kritimas vaidina mažesnį vaidmenį, tačiau yra dar vienas nemalonus veiksnys. Grandinėse, kuriose suvartojama didelė srovė, diodas išsklaidys labai didelę galią. Taigi viršutiniame paveikslėlyje parodytam korpusui gauname: 0,85V x 2A = 1,7W Diodo išsklaidomos galios tokiam atvejui jau yra per daug ir jis įkais! Tačiau jei esate pasiruošę skirtis su šiek tiek daugiau pinigų, galite naudoti Schottky diodą, kurio įtampa yra mažesnė.
Čia yra tipinė Schottky diodo I-V charakteristika. Apskaičiuokime galios išsklaidymą šiuo atveju 0,55V x 2A = 1,1W. Bet ką daryti, jei jūsų įrenginys sunaudoja dar rimtesnę srovę? Kartais diodai dedami lygiagrečiai su prietaisu atvirkštine jungtimi, kuri turėtų perdegti, jei maitinimo įtampa sumaišoma ir sukelti trumpąjį jungimą. Tokiu atveju jūsų įrenginys greičiausiai patirs minimalius pažeidimus, tačiau gali sugesti maitinimas, jau nekalbant apie tai, kad teks pakeisti patį apsauginį diodą, o kartu su juo gali būti pažeisti ir plokštės takeliai. Žodžiu, šis metodas skirtas ekstremaliems žmonėms. Tačiau yra dar vienas šiek tiek brangesnis, bet labai paprastas ir neturintis minėtų trūkumų – lauko tranzistoriaus naudojimas. Per pastaruosius 10 metų šių puslaidininkinių įrenginių parametrai smarkiai pagerėjo, tačiau kaina, priešingai, gerokai sumažėjo. Galbūt tai, kad jie itin retai naudojami svarbioms grandinėms apsaugoti nuo neteisingo maitinimo šaltinio poliškumo, daugiausia gali būti paaiškinta mąstymo inercija. Apsvarstykite šią diagramą:
Įjungus maitinimą, įtampa į apkrovą praeina per apsauginį diodą. Nukritimas ant jo yra gana didelis - mūsų atveju, apie voltą. Tačiau dėl to tarp tranzistoriaus vartų ir šaltinio susidaro įtampa, viršijanti atjungimo įtampą, o tranzistorius atsidaro. Šaltinio nutekėjimo pasipriešinimas smarkiai sumažėja ir srovė pradeda tekėti ne per diodą, o per atvirą tranzistorių.
Pereikime prie specifikos. Pavyzdžiui, tranzistoriaus FQP47З06 tipinė kanalo varža bus 0,026 omo! Nesunku apskaičiuoti, kad mūsų atveju tranzistoriaus išsklaidoma galia bus tik 25 milivatai, o įtampos kritimas yra artimas nuliui! Keičiant maitinimo šaltinio poliškumą, grandinėje netekės srovė. Iš grandinės trūkumų galbūt galima pastebėti, kad tokie tranzistoriai neturi labai didelės gedimo įtampos tarp vartų ir šaltinio, tačiau šiek tiek apsunkinus grandinę, galima apsaugoti aukštesnės įtampos grandines.
Manau, kad skaitytojams nebus sunku patiems išsiaiškinti, kaip ši grandinė veikia. Po straipsnio publikavimo gerbiamas vartotojas Keroro komentaruose pateikė lauko efekto tranzistoriaus pagrindu sukurtą apsaugos grandinę, kuri yra naudojama. iPhone 4. Tikiuosi, jis neprieštaraus, jei papildysiu savo įrašą jo radiniu.

Apsaugos grandinė nuo neteisingo jungties poliškumo (atsukimo) įkrovikliai, inverteriai ir kitos grandinės. (10+)

Apsauga nuo atvirkštinio poliškumo. Schema

Kuriant įrenginius, kurie turėtų būti reguliariai prijungti ir atjungti nuo šaltinių DC įtampa, prasminga užtikrinti apsaugą nuo poliškumo pasikeitimo (netinkamo jungties poliškumo). Žmonės yra linkę daryti klaidas. Jei įrenginį reikia įjungti vieną kartą, galite kažkaip jį valdyti, kelis kartus patikrinti, tačiau jei ryšys vyksta reguliariai, klaidų nepavyks išvengti.

Yra dvi bendros apsaugos schemos:

Deja, straipsniuose periodiškai randama klaidų, jos taisomos, straipsniai papildomi, tobulinami, ruošiami nauji. Prenumeruokite naujienas, kad būtumėte informuoti.

Jei kas neaišku, būtinai klauskite!
Užduok klausimą. Straipsnio aptarimas.

Daugiau straipsnių

Paieška, lūžių, laidų nutrūkimų aptikimas. Rasti, ieškoti, rasti...
Paslėptų laidų ir jų trūkimų aptikimo įrenginio dalys, surinkimas ir reguliavimas...

Vienfazis į trifazis keitiklis. Vienos fazės keitiklis į tris. ...
Vienfazis į trifazis įtampos keitiklio grandinė....

Detektorius, jutiklis, paslėptų laidų, lūžių, lūžių detektorius. Š...
Paslėptų laidų ir jų pertraukų aptikimo įrenginio schema nepriklausomam...

Magnetinis stiprintuvas - grandinė, veikimo principas, veikimo ypatybės, montavimas...
Kaip veikia ir veikia magnetinis stiprintuvas. Schema. ...

Stabilios srovės šaltinio konstrukcija ir veikimo principas. ...

Integruotas didelės talpos kondensatoriaus analogas. Daugiklis, simuliatorius...
Talpos daugiklis. Didelio integrinio grandyno kondensatoriaus simuliatorius...

Galingas impulsinis transformatorius. Skaičiavimas. Apskaičiuoti. Prisijungęs. O...
Galios impulsų transformatoriaus skaičiavimas internetu....

Protingas namas, vasarnamis, kotedžas. Energijos tiekimo, elektros...
„Pasidaryk pats“ šviesos dingimo stebėjimo sistema su SMS pranešimu...

Įrenginių apsauga nuo maitinimo poliškumo pasikeitimo

Projektuojant grandines, kurioms reikalingas didesnis patikimumas, dažnai iškyla užduotis įdiegti įrenginio apsaugą nuo atvirkštinio poliškumo maitinimo šaltinio. Be to, kai kuriais atvejais tai įmanoma, kai sugenda maitinimas.

Yra keletas būdų, kaip apsaugoti grandinę. Labiausiai paprasta grandinė reiškia nuoseklų Šotkio diodo jungtį:

Šioje grandinėje taip pat leidžiama naudoti įprastą diodą, tačiau reikia atsižvelgti į tai, kad šiuo atveju jame bus išleista didelė galia, be to, įprasto diodo įtampos kritimas tiesiogiai prijungus gali siekti 1,2. V ar daugiau, o tai labai svarbu žemos įtampos grandinėms.

Tačiau net jei naudosite Schottky diodą su žemu įtampos kritimu, per diodą praeinant didele galia, bus pastebimi galios nuostoliai ir jis pastebimai įkais.

Kartais diodai dedami lygiagrečiai su prietaisu atvirkštine jungtimi, kuri turėtų perdegti, jei maitinimo įtampa sumaišoma ir sukelti trumpąjį jungimą. Tokiu atveju prietaisas greičiausiai patirs minimalią žalą, tačiau gali sugesti maitinimas ir teks pakeisti patį apsauginį diodą.

Yra paprasta schema, leidžianti atsikratyti daugumos aukščiau aprašytų trūkumų. Lauko efekto tranzistoriaus grandinė:

Kai maitinimas yra atvirkštinis, grandinėje netekės srovė.

Dirbant žemos įtampos grandinėse, zenerio diodas D1 nereikalingas. Šis dvikryptis zenerio diodas skirtas apsaugoti tranzistoriaus užtvarą nuo gedimo, nes MOS tranzistoriams paprastai būdinga žema gedimo įtampa. Zenerio diodo D1 stabilizavimo įtampa parenkama atsižvelgiant į vartų gedimo įtampą - ji neturi viršyti jos, bet neturi būti mažesnė už nurodyto tranzistoriaus modelio ribinę įtampą.

R HAZ turėtų apriboti srovę per zenerio diodą ir užtikrinti sklandų tranzistoriaus atidarymą. Kadangi mosfetai atidaromi dėl įtampos, R HAZ gali būti gana didelis, iki šimtų kiloomų, tačiau reikia atsiminti, kad esant mažoms srovėms stabilizavimo įtampa gali labai skirtis nuo vardinės.

Priimtina naudoti slopintuvą kaip D1, tačiau būtina atsižvelgti į įrenginio vardines sroves (naudojant vienkrypčius apsauginius diodus, katodas prijungiamas prie šaltinio grandinės - atvirkštinė jungtis).

Įdomus faktas yra tai, kad panaši MOSFET grandinė naudojama „iPhone4“ ji įdiegta CSD68803W15 mikroschemoje, kurioje TVS diodas naudojamas kaip vartų apsauga.

Projektuodamas pramoninius įrenginius, kuriems keliami didesni patikimumo reikalavimai, ne kartą susidūriau su įrenginio apsaugos nuo netinkamo maitinimo jungties poliškumo problema. Net patyrusiems montuotojams kartais pavyksta supainioti pliusą su minusu. Tikriausiai tokios problemos dar opesnės per pradedantiesiems elektronikos inžinierių eksperimentus. Šiame straipsnyje apžvelgsime paprasčiausius problemos sprendimus – tiek tradicinius, tiek retai naudojamus apsaugos būdus.

Paprasčiausias sprendimas, kuris iš karto pasiūlo, yra įprastą puslaidininkinį diodą nuosekliai prijungti prie įrenginio.


Paprasta, pigu ir linksma, atrodytų, ko dar reikia laimei? Tačiau šis metodas turi labai rimtą trūkumą – didelį įtampos kritimą per atvirą diodą.


Čia yra tipinė I-V charakteristika, skirta tiesioginiam diodo prijungimui. Esant 2 amperų srovei, įtampos kritimas bus maždaug 0,85 volto. 5 voltų ir mažesnės žemos įtampos grandinėse tai yra labai didelis nuostolis. Didesnės įtampos atveju toks kritimas vaidina mažesnį vaidmenį, tačiau yra dar vienas nemalonus veiksnys. Grandinėse, kuriose suvartojama didelė srovė, diodas išsklaidys labai didelę galią. Taigi viršutiniame paveikslėlyje parodytam atvejui gauname:
0,85 V x 2 A = 1,7 W.
Diodo išsklaidomos galios tokiam atvejui jau per daug ir jis pastebimai įkais!
Tačiau jei esate pasiruošę skirtis su šiek tiek daugiau pinigų, galite naudoti Schottky diodą, kurio įtampa yra mažesnė.


Čia yra tipinė Schottky diodo I-V charakteristika. Apskaičiuokime galios sklaidą šiuo atveju.
0,55 V x 2 A = 1,1 W
Jau kažkiek geriau. Bet ką daryti, jei jūsų įrenginys sunaudoja dar rimtesnę srovę?
Kartais diodai dedami lygiagrečiai su prietaisu atvirkštine jungtimi, kuri turėtų perdegti, jei maitinimo įtampa sumaišoma ir sukelti trumpąjį jungimą. Tokiu atveju jūsų įrenginys greičiausiai patirs minimalius pažeidimus, tačiau gali sugesti maitinimas, jau nekalbant apie tai, kad teks pakeisti patį apsauginį diodą, o kartu su juo gali būti pažeisti ir plokštės takeliai. Trumpai tariant, šis metodas skirtas ekstremalaus sporto entuziastams.
Tačiau yra dar vienas šiek tiek brangesnis, bet labai paprastas ir neturintis aukščiau išvardintų trūkumų, apsaugos būdas – naudojant lauko tranzistorių. Per pastaruosius 10 metų šių puslaidininkinių įrenginių parametrai smarkiai pagerėjo, tačiau kaina, priešingai, gerokai sumažėjo. Galbūt tai, kad jie itin retai naudojami svarbioms grandinėms apsaugoti nuo neteisingo maitinimo šaltinio poliškumo, daugiausia gali būti paaiškinta mąstymo inercija. Apsvarstykite šią diagramą:


Įjungus maitinimą, įtampa į apkrovą praeina per apsauginį diodą. Nukritimas ant jo yra gana didelis - mūsų atveju, apie voltą. Tačiau dėl to tarp tranzistoriaus vartų ir šaltinio susidaro įtampa, viršijanti atjungimo įtampą, o tranzistorius atsidaro. Šaltinio nutekėjimo pasipriešinimas smarkiai sumažėja ir srovė pradeda tekėti ne per diodą, o per atvirą tranzistorių.


Pereikime prie specifikos. Pavyzdžiui, tranzistoriaus FQP47З06 tipinė kanalo varža bus 0,026 omo! Nesunku apskaičiuoti, kad mūsų atveju tranzistoriaus išsklaidoma galia bus tik 25 milivatai, o įtampos kritimas yra artimas nuliui!
Keičiant maitinimo šaltinio poliškumą, grandinėje netekės srovė. Iš grandinės trūkumų galbūt galima pastebėti, kad tokie tranzistoriai neturi labai didelės gedimo įtampos tarp vartų ir šaltinio, tačiau šiek tiek apsunkinus grandinę, galima apsaugoti aukštesnės įtampos grandines.


Manau, kad skaitytojams nebus sunku patiems išsiaiškinti, kaip ši schema veikia.

Po straipsnio publikavimo gerbiamas vartotojas komentaruose pateikė lauko tranzistoriaus pagrindu sukurtą apsaugos grandinę, kuri naudojama iPhone 4. Tikiuosi, jis neprieštaraus, jei papildysiu savo įrašą jo radiniu.