'Fusível de tensão' ou superior

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Eu tenho uma fonte de alimentação com várias saídas (5v, 12, 24v) De acordo com o fabricante (e após o teste), deve haver uma carga mínima na PSU para que ela forneça as tensões indicadas. Sem carga mínima, a tensão pode subir até 37V (o que é muito ruim)

Como não posso garantir que o sistema que estou construindo use W mínimo o tempo todo, adicionei resistores "burros" para fazer o trabalho. Eles ficam muito quentes, mas eu usei um resistor de 20W quando só preciso 'consumir' 2W.

Depois disso, tudo funciona bem.

Mas, para que eu durma bem à noite, eu gostaria de garantir que, se algum desses resistores falhar por algum motivo, a alta tensão não queimará a eletrônica.

Eu usei um PTC para limitar a corrente no passado, mas gostaria de usar um dispositivo semelhante para limitar a tensão.

Existe esse dispositivo? Você pode recomendar uma solução diferente? Não posso alterar o PSU agora, pois era o único disponível em um prazo muito curto.

power-supply voltage fuses Gilad
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Respostas:

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insira a descrição da imagem aqui

A fonte de alimentação neste circuito é + 12V. A tensão de Zener e a classificação de corrente do PTC dependerão da fonte de alimentação e carga específicas, é claro.

Em caso de sobretensão, o diodo Zener começa a conduzir e prende a tensão de alimentação. Ao mesmo tempo, a corrente da fonte de alimentação aumenta. Em seguida, a fonte de alimentação torna-se regulada ou o fusível PTC é aberto.

Para operação normal, este circuito deve ter margens. A tensão do Zener deve ser ligeiramente superior à tensão nominal da fonte de alimentação. A tensão máxima, que carga pode tolerar, deve ser um pouco maior que a tensão Zener.

(Eu realmente gosto deste circuito, porque ele protege contra: sobrecorrente, sobretensão, polaridade reversa. E faz isso com apenas 2 componentes.)

edit: post relacionado sobre esse tipo de proteção contra sobretensão.

circuitos de pé de cabra

Ao contrário do circuito de grampo acima, o circuito da alavanca puxa a tensão abaixo do nível do gatilho.

CIs de proteção contra sobretensão e sobrecorrente

Também existem CIs de proteção contra sobretensão e sobrecorrente. Estes são tipicamente chips de controladores, que funcionam com comutadores FET externos. Alguns exemplos podem ser encontrados aqui e aqui .

Os ICs chamados controladores de troca a quente às vezes também possuem funções de proteção contra sobretensão e sobrecorrente.

Nick Alexeev
fonte
O resistor de carga é necessário para a finalidade indicada? A menos que a fonte de alimentação seja simplesmente interrompida, a energia dissipada por um zener simples nunca deve exceder o requisito mínimo de energia de carga e a fonte não deve poder fornecer nenhuma corrente significativa acima da tensão do zener.
Supercat 13/10
@supercat O resistor de carga foi mencionado no OP A preocupação era que ele poderia falhar na abertura e a fonte de alimentação ficaria fora de controle. É por isso que adicionei o resistor de carga a esse trecho esquemático. O resistor de carga não é necessário para o esquema Fusível + Zener, obviamente. Pense bem, um local melhor para o resistor de carga poderia estar a jusante do Fuse + Zener. Então o próprio resistor de carga seria protegido, se a fonte de alimentação falhar e gerar tensão de saída muito alta.
Nick Alexeev
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O esforço que poderia ser gasto protegendo contra a possibilidade de o dispositivo de carga passiva falhar na abertura poderia ser melhor gasto simplesmente garantindo que isso não aconteça. A menos que a tensão de regulagem desejada seja extremamente próxima da tensão máxima aceitável, um zener não precisará conduzir nenhuma corrente sustentada substancial e, portanto, não deverá falhar, a menos que o fornecimento funcione mal de uma maneira muito pior do que o cenário de sobretensão sem carga.
Supercat 13/10
Tentei isso no banco agora com um fusível 1A (do tipo automotivo ATO, se alguém estiver curioso) e um diodo SMCJ43 TVS (tensão de standby de 43V). Eu atingi o limite de 61V na minha fonte e obtive apenas 100mA de corrente DC. Escusado será dizer que o fusível ainda é saudável. Existem algumas lições aqui: 1) Este circuito não funcionará se a sobretensão for da forma que aumenta lentamente. 2) O que você estiver protegendo deve ter bastante margem para sobretensão. Pelo menos x2.
PKL