Защита срещу обръщане на поляритета, обратен поляритет, грешен, обратен, неправилен поляритет, грешка при свързване. Схема. Дизайн. Бърка, бърка плюс и минус. Урок за защита на устройства от неправилна полярност на захранването Защита на устройства от неправилна полярност
Защитна верига срещу неправилен поляритет на свързване (обръщане) зарядни устройства, инвертори и други схеми. (10+)
Защита срещу обратна полярност. Схема
При разработването на устройства, които трябва редовно да се свързват и изключват от източници на постоянно напрежение, има смисъл да се осигури защита срещу обръщане на полярността (грешен поляритет на свързване). Хората са склонни да правят грешки. Ако трябва да включите устройството веднъж, тогава можете по някакъв начин да го управлявате, да го проверите няколко пъти, но ако връзката се осъществява редовно, тогава грешките не могат да бъдат избегнати.
Има две общи схеми за защита:
За съжаление в статиите периодично се откриват грешки, те се коригират, статиите се допълват, разработват и се подготвят нови. Абонирайте се за новините, за да сте информирани.
Ако нещо не е ясно, питайте задължително!
Задай въпрос. Обсъждане на статията.
Още статии
Търсене, откриване на прекъсвания, прекъсвания на кабели. Търсене, търсене, намиране...
Части, монтаж и настройка на детектора скрито окабеляванеи тя се къса...
Монофазен към трифазен преобразувател. Преобразувател от една фаза към три. ...
Схема на преобразувател на еднофазно към трифазно напрежение....
Детектор, сензор, детектор на скрито окабеляване, прекъсвания, прекъсвания. Ш...
Схема на устройство за откриване на скрито окабеляване и прекъсванията му за независими...
Магнитен усилвател - схема, принцип на работа, особености на работа, монтаж...
Как работи и работи магнитен усилвател. Схема. ...
Конструкцията и принципът на работа на стабилен източник на ток. ...
Интегрален аналог на кондензатор с голям капацитет. Мултипликатор, симулатор...
Множител на капацитета. Симулатор на голям кондензатор на интегрална схема...
Захранващ мощен импулсен трансформатор. Изчисляване. Изчисли. На линия. О...
Онлайн изчисление на силов импулсен трансформатор....
Умен дом, дача, вила. Мониторинг, наблюдение на енергийни доставки, ел.
Направи си сам система за следене на прекъсване на осветлението с SMS известяване...
При проектирането на промишлени устройства, които са обект на повишени изисквания за надеждност, неведнъж съм срещал проблема със защитата на устройството от неправилна полярност на захранващата връзка. Дори опитни монтажници понякога успяват да объркат плюс с минус. Вероятно още по-остро подобни проблемистойка по време на експериментите на начинаещи инженери по електроника. В тази статия ще разгледаме най-простите решения на проблема - както традиционни, така и рядко използвани методи за защита.
Най-простото решение, което се предлага веднага, е да свържете конвенционален полупроводников диод последователно с устройството. 
Просто, евтино и весело, изглежда, че какво друго е необходимо за щастие? Този метод обаче има много сериозен недостатък - голям спад на напрежението върху отворения диод. 
Ето една типична I-V характеристика за директно свързване на диод. При ток от 2 ампера спадът на напрежението ще бъде приблизително 0,85 волта. В случай на вериги с ниско напрежение от 5 волта и по-ниски, това е много значителна загуба. При по-високото напрежение такъв спад играе по-малка роля, но има друг неприятен фактор. Във вериги с висока консумация на ток, диодът ще разсее много значителна мощност. Така че за случая, показан на горната снимка, получаваме:
0,85 V x 2 A = 1,7 W.
Разсейваната мощност от диода вече е много за такъв случай и ще загрее осезаемо!
Ако обаче сте готови да се разделите с малко повече пари, тогава можете да използвате диод на Шотки, който има по-ниско падащо напрежение. 
Ето една типична I-V характеристика за диод на Шотки. Нека изчислим разсейването на мощността за този случай.
0,55 V x 2 A = 1,1 W
Вече малко по-добре. Но какво да направите, ако вашето устройство консумира още по-сериозен ток?
Понякога диодите се поставят паралелно на устройството в обратна връзка, което трябва да изгори, ако захранващото напрежение е объркано и да доведе до късо съединение. В този случай вашето устройство най-вероятно ще претърпи минимални щети, но захранването може да се повреди, да не говорим за факта, че самият защитен диод ще трябва да бъде сменен, а заедно с това може да се повредят и пистите на платката. Накратко, този метод е за любителите на екстремните спортове.
Има обаче друг малко по-скъп, но много прост и лишен от изброените по-горе недостатъци, метод за защита - с полеви транзистор. През последните 10 години параметрите на тези полупроводникови устройства са се подобрили драстично, но цената, напротив, е спаднала значително. Може би фактът, че те се използват изключително рядко за защита на критични вериги от неправилна полярност на захранването, до голяма степен може да се обясни с инерцията на мисленето. Разгледайте следната диаграма: 
Когато се подаде захранване, напрежението към товара преминава през защитния диод. Спадът върху него е доста голям - в нашия случай около волт. Въпреки това, в резултат на това, между портата и източника на транзистора се образува напрежение, надвишаващо напрежението на прекъсване и транзисторът се отваря. Съпротивлението източник-дрейн рязко намалява и токът започва да тече не през диода, а през отворения транзистор. 
Нека да преминем към конкретика. Например за транзистора FQP47З06 типичното съпротивление на канала ще бъде 0,026 Ohm! Лесно е да се изчисли, че разсейваната мощност от транзистора за нашия случай ще бъде само 25 миливата, а спадът на напрежението е близо до нула!
При смяна на полярността на източника на захранване във веригата няма да тече ток. Сред недостатъците на веригата може би може да се отбележи, че такива транзистори нямат много високо напрежение на пробив между портата и източника, но чрез леко усложняване на веригата, тя може да се използва за защита на вериги с по-високо напрежение. 
Мисля, че няма да е трудно за читателите да разберат сами как работи тази схема.
След публикуването на статията, уважаваният потребител Keroro в коментарите предостави схема за защита, базирана на транзистор с полеви ефекти, който се използва в iPhone 4. Надявам се, че няма да има нищо против, ако допълня публикацията си с неговата находка. 
При проектирането на промишлени устройства, които са обект на повишени изисквания за надеждност, неведнъж съм се сблъсквал с проблема за защита на устройството от неправилна полярност на захранващата връзка. Дори опитни монтажници понякога успяват да объркат плюс с минус. Вероятно подобни проблеми са още по-остри по време на експериментите на начинаещи инженери по електроника. В тази статия ще разгледаме най-простите решения на проблема - както традиционни, така и рядко използвани методи за защита.
Най-простото решение, което се предлага веднага, е да свържете конвенционален полупроводников диод последователно с устройството.
Просто, евтино и весело, изглежда, че какво друго е необходимо за щастие? Този метод обаче има много сериозен недостатък - голям спад на напрежението върху отворения диод.
Ето една типична I-V характеристика за директно свързване на диод. При ток от 2 ампера спадът на напрежението ще бъде приблизително 0,85 волта. В случай на вериги с ниско напрежение от 5 волта и по-ниски, това е много значителна загуба. При по-високото напрежение такъв спад играе по-малка роля, но има друг неприятен фактор. Във вериги с висока консумация на ток, диодът ще разсее много значителна мощност. Така че за случая, показан на горната снимка, получаваме:
0,85 V x 2 A = 1,7 W.
Разсейваната мощност от диода вече е много за такъв случай и ще загрее осезаемо!
Ако обаче сте готови да се разделите с малко повече пари, тогава можете да използвате диод на Шотки, който има по-ниско падащо напрежение.
Ето една типична I-V характеристика за диод на Шотки. Нека изчислим разсейването на мощността за този случай.
0,55 V x 2 A = 1,1 W
Вече малко по-добре. Но какво да направите, ако вашето устройство консумира още по-сериозен ток?
Понякога паралелно на устройството се поставят диоди в обратна връзка, които трябва да изгорят, ако захранващото напрежение се смеси и да доведе до късо съединение. В този случай вашето устройство най-вероятно ще претърпи минимални щети, но захранването може да се повреди, да не говорим за факта, че ще трябва да се смени самият защитен диод, а заедно с това може да се повредят и пистите на платката. Накратко, този метод е за любителите на екстремните спортове.
Има обаче друг малко по-скъп, но много прост и лишен от недостатъците, изброени по-горе, метод за защита - използване на полеви транзистор. През последните 10 години параметрите на тези полупроводникови устройства са се подобрили драстично, но цената, напротив, е спаднала значително. Може би фактът, че те се използват изключително рядко за защита на критични вериги от неправилна полярност на захранването, може да се обясни до голяма степен с инерцията на мисленето. Разгледайте следната диаграма:
Когато се подаде захранване, напрежението към товара преминава през защитния диод. Спадът върху него е доста голям - в нашия случай около волт. Въпреки това, в резултат на това, между портата и източника на транзистора се образува напрежение, надвишаващо напрежението на прекъсване и транзисторът се отваря. Съпротивлението източник-дрейн рязко намалява и токът започва да тече не през диода, а през отворения транзистор.
Нека да преминем към конкретика. Например за транзистора FQP47З06 типичното съпротивление на канала ще бъде 0,026 Ohm! Лесно е да се изчисли, че разсейваната мощност от транзистора за нашия случай ще бъде само 25 миливата, а спадът на напрежението е близо до нула!
При смяна на полярността на източника на захранване във веригата няма да тече ток. Сред недостатъците на веригата може би може да се отбележи, че такива транзистори нямат много високо напрежение на пробив между портата и източника, но чрез леко усложняване на веригата, тя може да се използва за защита на вериги с по-високо напрежение.
Мисля, че няма да е трудно за читателите да разберат сами как работи тази схема.
При проектирането на промишлени устройства, които са обект на повишени изисквания за надеждност, неведнъж съм се сблъсквал с проблема за защита на устройството от неправилна полярност на захранващата връзка. Дори опитни монтажници понякога успяват да объркат плюс с минус. Вероятно подобни проблеми са още по-остри по време на експериментите на начинаещи инженери по електроника. В тази статия ще разгледаме най-простите решения на проблема - както традиционни, така и рядко използвани методи за защита.
Най-простото решение, което се предлага веднага, е да свържете конвенционален полупроводников диод последователно с устройството.
Просто, евтино и весело, изглежда, че какво друго е необходимо за щастие? Този метод обаче има много сериозен недостатък - голям спад на напрежението върху отворения диод.
Ето една типична I-V характеристика за директно свързване на диод. При ток от 2 ампера спадът на напрежението ще бъде приблизително 0,85 волта. В случай на вериги с ниско напрежение от 5 волта и по-ниски, това е много значителна загуба. При по-високото напрежение такъв спад играе по-малка роля, но има друг неприятен фактор. Във вериги с висока консумация на ток, диодът ще разсее много значителна мощност. Така че за случая, показан на горната снимка, получаваме:
0,85 V x 2 A = 1,7 W.
Разсейваната мощност от диода вече е много за такъв случай и ще загрее осезаемо!
Ако обаче сте готови да се разделите с малко повече пари, тогава можете да използвате диод на Шотки, който има по-ниско падащо напрежение.
Ето една типична I-V характеристика за диод на Шотки. Нека изчислим разсейването на мощността за този случай.
0,55 V x 2 A = 1,1 W
Вече малко по-добре. Но какво да направите, ако вашето устройство консумира още по-сериозен ток?
Понякога паралелно на устройството се поставят диоди в обратна връзка, които трябва да изгорят, ако захранващото напрежение се смеси и да доведе до късо съединение. В този случай вашето устройство най-вероятно ще претърпи минимални щети, но захранването може да се повреди, да не говорим за факта, че ще трябва да се смени самият защитен диод, а заедно с това може да се повредят и пистите на платката. Накратко, този метод е за любителите на екстремните спортове.
Има обаче друг малко по-скъп, но много прост и лишен от недостатъците, изброени по-горе, метод за защита - използване на полеви транзистор. През последните 10 години параметрите на тези полупроводникови устройства са се подобрили драстично, но цената, напротив, е спаднала значително. Може би фактът, че те се използват изключително рядко за защита на критични вериги от неправилна полярност на захранването, до голяма степен може да се обясни с инерцията на мисленето. Разгледайте следната диаграма:
Когато се подаде захранване, напрежението към товара преминава през защитния диод. Спадът върху него е доста голям - в нашия случай около волт. Въпреки това, в резултат на това, между портата и източника на транзистора се образува напрежение, надвишаващо напрежението на прекъсване и транзисторът се отваря. Съпротивлението източник-дрейн рязко намалява и токът започва да тече не през диода, а през отворения транзистор.
Нека да преминем към конкретика. Например за транзистора FQP47З06 типичното съпротивление на канала ще бъде 0,026 Ohm! Лесно е да се изчисли, че разсейваната мощност от транзистора за нашия случай ще бъде само 25 миливата, а спадът на напрежението е близо до нула!
При смяна на полярността на източника на захранване във веригата няма да тече ток. Сред недостатъците на веригата може би може да се отбележи, че такива транзистори нямат много високо напрежение на пробив между портата и източника, но чрез леко усложняване на веригата, тя може да се използва за защита на вериги с по-високо напрежение.
Мисля, че няма да е трудно за читателите да разберат сами как работи тази схема.
След публикуването на статията, уважаваният потребител Keroro в коментарите предостави схема за защита, базирана на транзистор с полеви ефекти, който се използва в iPhone 4. Надявам се, че няма да има нищо против, ако допълня публикацията си с неговата находка.