¿Por qué no más dispositivos incorporan rectificadores de onda completa como protección de polaridad inversa?

Recientemente, se me presentó la idea de usar un rectificador de onda completa para proteger contra daños de polaridad inversa en dispositivos de CC.

Ni siquiera había considerado usar un rectificador en un circuito de CC, pero ahora que lo pienso, ¿por qué no todos los dispositivos que tienen el potencial de ser dañados por la energía hacia atrás y las conexiones a tierra utilizan esta idea?

No puedo entender por qué no se incluiría algo que podría proteger fácilmente el circuito y simplificar la configuración.

No hay ninguna razón por la cual deba ocurrir una inversión de polaridad de CC, y la garantía básicamente puede culpar al usuario.

Si el dispositivo funciona con batería, el uso de un soporte de batería estándar que cumpla con las convenciones con marcas claras debería evitar que algo así suceda. Incluso los usuarios que no miran las marcas están capacitados para colocar la parte plana de una batería AA contra el resorte y deslizar la protuberancia contra el contacto con la hoja. Las baterías de 9V tienen conectores de género; no hay forma de equivocarse antes de hacer deliberadamente un contacto temporal incorrecto mientras el interruptor de encendido está encendido. El 99.999% de los usuarios que pueden unir dos células cerebrales cuando instalan una batería no quieren sacrificar la vida útil de la batería por el 0.001% restante.

Si el dispositivo tiene un adaptador de CA, nunca se puede invertir la polaridad si se usa el adaptador de CA original. Si se usa un adaptador de CA diferente, que tiene un conector de barril de CC compatible, pero que presenta polaridad opuesta, o tal vez CA, es responsabilidad del usuario. Es probable que cuando los usuarios hayan perdido el adaptador de CA original, el artículo esté fuera de garantía. Posiblemente, ni siquiera son los primeros propietarios, por lo que no tienen el recibo original. Por lo tanto, hay pocas posibilidades de que la compañía tenga que reemplazar el artículo o proporcionar una reparación de garantía gratuita debido al daño causado por una polaridad incorrecta (o voltaje, para el caso) del adaptador de CA del mercado de accesorios.

Las fuentes de alimentación de CC internas que funcionan estrictamente con CA a través de un cable de alimentación de CA obviamente no necesitan manejo de inversión de polaridad de CC; la única forma en que podría suceder es que alguien monte el circuito incorrectamente.

Otra respuesta que nadie más ha mencionado es esta: si alimenta un circuito a través de un puente rectificador, entonces se debe permitir que todo el circuito "flote" con respecto a cualquier otra "tierra" en el sistema. Si tuviera que conectar la salida negativa del puente a "tierra del sistema" y luego conectar las entradas de "CA" de forma incorrecta, cortaría la fuente de alimentación.

Esto sería un problema, por ejemplo, en un sistema de audio de automóvil modular, donde cada componente se conectaría al bus de alimentación de 12 V, pero también compartiría una conexión a tierra entre sí para conectar las señales de audio.

La razón principal es la eficiencia. Los diodos tienen una caída de voltaje fija, que es una propiedad de los semiconductores. A medida que la corriente que fluye a través de los diodos comienza a aumentar, se desperdicia una cantidad proporcional de energía como calor. Vea esta respuesta para un esquema de protección de polaridad inversa más eficiente utilizando un MOSFET de canal P.

1. costo

2. potencia perdida por la caída de voltaje del diodo

Es más probable que las aplicaciones que realmente necesitan esta protección usen un MOSFET en serie o un IC de administración de energía dedicado que protegerá contra el voltaje inverso, y también monitoreará la corriente, las líneas de restablecimiento del suministro para condiciones de caída de tensión, etc.

Solo pensé en otra respuesta:

Si el dispositivo tiene un fusible, o se espera que esté alimentado por algo que tenga un fusible, entonces puede usar un diodo de alimentación polarizado de forma incorrecta entre más y menos. Si el dispositivo está mal conectado, el diodo conducirá y quemará el fusible. Esto se conoce como "crowbaring".

Esto funciona muy bien si el diodo en cuestión es un diodo TVS de 5 kW; puede proteger contra sobretensión de una manera y protección inversa de la otra. Sin embargo, esta idea aún sufre alguna pérdida en el fusible, por lo que no es una buena idea para los circuitos donde se consume mucha energía (como los controladores de motor). Para esos circuitos, se supone que el usuario tiene capacidad de ingeniería, ya que son "partes", no "productos" (y, por lo tanto, tampoco están certificados por la FCC, cubiertos por la protección del consumidor, etc.)