'Fusible de voltaje' o mejor

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Tengo una fuente de alimentación con múltiples salidas (5v, 12, 24v) De acuerdo con la fabricación (y después de las pruebas) debe haber una carga mínima en la fuente de alimentación para que suministre los voltajes establecidos. Sin una carga mínima, el voltaje puede subir hasta 37 V (lo cual es muy malo)

Como no puedo asegurar que el sistema que estoy construyendo usará un mínimo de W todo el tiempo, he agregado resistencias 'tontas' para hacer el trabajo. Se calientan mucho, pero utilicé una resistencia de 20W cuando solo necesito 'consumir' 2W.

Después de esto, todo funciona bien.

Pero para poder dormir bien por la noche, me gustaría garantizar que si una de estas resistencias fallara por alguna razón, el alto voltaje no quemaría la electrónica.

He usado un PTC para limitar la corriente en el pasado, pero me gustaría usar un dispositivo similar para limitar el voltaje.

¿Existe tal dispositivo? ¿Me puede recomendar una solución diferente? No puedo cambiar la fuente de alimentación ahora, ya que era la única disponible en muy poco tiempo.

power-supply voltage fuses Gilad
fuente

Respuestas:

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La fuente de alimentación en este circuito es + 12V. El voltaje Zener y la clasificación de corriente del PTC dependerán de la fuente de alimentación específica y la carga, por supuesto.

En caso de sobretensión, el diodo Zener comienza a conducir y reduce la tensión de alimentación. Al mismo tiempo, la corriente de la fuente de alimentación aumenta. Luego, la fuente de alimentación se regula o se abre el fusible PTC.

Para el funcionamiento normal, este circuito debe tener márgenes. El voltaje Zener debe ser ligeramente más alto que el voltaje nominal de la fuente de alimentación. El voltaje máximo, que la carga puede tolerar, debería ser algo más alto que el voltaje de Zener.

(Realmente me gusta este circuito, porque protege contra: sobrecorriente, sobretensión, polaridad inversa. Y lo hace con solo 2 componentes).

editar: publicación relacionada sobre este tipo de protección contra sobretensiones.

circuitos de palanca

A diferencia del circuito de sujeción anterior, el circuito de palanca tira del voltaje por debajo del nivel del disparador.

IC de protección contra sobretensión y sobrecorriente

También hay circuitos integrados de protección contra sobretensión y sobrecorriente. Estos son típicamente chips de controlador, que funcionan con interruptores FET externos. Algunos ejemplos se pueden encontrar aquí y aquí .

Los circuitos integrados llamados controladores de intercambio en caliente a veces también tienen funciones de protección contra sobretensión y sobrecorriente.

Nick Alexeev
fuente
¿La resistencia de carga es necesaria para el propósito indicado? A menos que la fuente de alimentación simplemente se rompa, la potencia disipada por un simple Zener nunca debe exceder el requisito de potencia de carga mínima, y ​​el suministro no debe ser capaz de suministrar ninguna corriente significativa por encima del voltaje de Zener.
supercat
@supercat La resistencia de carga se mencionó en el OP. La preocupación era que podría fallar al abrirse y la fuente de alimentación se saldría de la regulación. Es por eso que agregué la resistencia de carga a este fragmento esquemático. La resistencia de carga no es necesaria para el esquema Fuse + Zener, obviamente. Ahora que lo pienso, un mejor lugar para la resistencia de carga podría estar aguas abajo de Fuse + Zener. Entonces la resistencia de carga en sí estaría protegida, si falla la fuente de alimentación y genera un voltaje de salida que es demasiado alto.
Nick Alexeev
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El esfuerzo que se podría dedicar a la protección contra la posibilidad de que el dispositivo de carga pasiva no se abra podría ser mejor empleado simplemente asegurando que eso no suceda. A menos que el voltaje de regulación deseado sea extremadamente cercano al voltaje máximo aceptable, un zener no tendrá que conducir ninguna corriente sostenida sustancial y, por lo tanto, no debería fallar a menos que el suministro funcione incorrectamente de una manera mucho peor que el escenario de sobrevoltaje sin carga.
supercat
Intenté esto en el banco justo ahora con un fusible de 1A (tipo automotriz ATO, si alguien tiene curiosidad) y un diodo SMCJ43 TVS (voltaje de separación de 43V). Llegué al límite de 61 V en mi suministro y obtuve solo 100 mA de corriente continua. No hace falta decir que el fusible todavía está sano. Aquí hay algunas lecciones: 1) Este circuito no funcionará si la sobretensión es de forma lenta. 2) Lo que sea que esté protegiendo debe tener un amplio margen de sobretensión. Al menos x2.
PKL