محافظت در برابر معکوس شدن قطب، قطبیت معکوس، اشتباه، معکوس، قطبیت اشتباه، خطاهای اتصال. طرح. طرح. گیج کردن، گیج کردن به علاوه - منهای. آموزش محافظت از دستگاه ها در برابر منبع تغذیه معکوس محافظت از دستگاه ها در برابر منبع تغذیه معکوس

مدار حفاظت از قطبیت معکوس (قطب معکوس) شارژرها، اینورترها و مدارهای دیگر. (10+)

حفاظت از قطبیت معکوس طرح

هنگام طراحی دستگاه هایی که قرار است به طور منظم از منابع ولتاژ DC متصل و جدا شوند، منطقی است که محافظت در برابر معکوس شدن قطبیت (اتصال قطبی اشتباه) ارائه شود. مردم تمایل به اشتباه دارند. اگر لازم است دستگاه را یک بار روشن کنید، پس به نحوی می توانید آن را مدیریت کنید، چندین بار آن را بررسی کنید، اما اگر اتصال به طور منظم انجام شود، نمی توان از خطاها جلوگیری کرد.

دو طرح حفاظتی رایج وجود دارد:

متأسفانه، اشتباهات به صورت دوره ای در مقالات رخ می دهد، آنها تصحیح می شوند، مقالات تکمیل می شوند، توسعه می یابند، موارد جدید در حال آماده شدن هستند. برای مطلع شدن در اخبار مشترک شوید.

اگر چیزی مشخص نیست، حتما بپرسید!
یک سوال بپرسید بحث مقاله

مقالات بیشتر

جستجو، تشخیص شکستگی، شکستگی سیم. پیدا کن، جستجو کن، پیدا کن...
جزئیات، مونتاژ و تنظیم دستگاه تشخیص سیم کشی مخفیو او می شکند...

مبدل تک فاز به سه فاز. تبدیل یک فاز به سه. ...
طرح مبدل ولتاژ تک فاز به سه فاز ....

آشکارساز، سنسور، آشکارساز سیم کشی مخفی، شکستگی، شکستگی. ش...
طرح دستگاهی برای تشخیص سیم کشی مخفی و شکستگی آن برای خود ...

تقویت کننده مغناطیسی - مدار، اصل کار، ویژگی های کار، دستگاه ...
نحوه چیدمان و عملکرد تقویت کننده مغناطیسی طرح. ...

دستگاه و اصل عملکرد یک منبع جریان پایدار. ...

آنالوگ انتگرال یک خازن بزرگ. ضریب، شبیه ساز...
چند برابر ظرفیت شبیه ساز یک خازن بزرگ در مدار مجتمع ...

ترانسفورماتور پالس قدرتمند محاسبه. محاسبه. برخط. اوه...
محاسبه آنلاین ترانسفورماتور پالس قدرت ....

خانه هوشمند، کلبه، کلبه. مانیتورینگ، نظارت بر منبع تغذیه، ال...
سیستم مانیتورینگ قطع برق خودتون با اعلان پیامکی...

هنگام طراحی دستگاه‌های صنعتی که نیازمند افزایش قابلیت اطمینان هستند، بارها با مشکل محافظت از دستگاه در برابر قطبیت معکوس اتصال برق مواجه شده‌ام. حتی نصاب های باتجربه گاهی اوقات موفق می شوند مثبت را با منفی اشتباه بگیرند. احتمالاً حتی تلخ تر. مشکلات مشابهدر طول آزمایشات مهندسین الکترونیک مبتدی ایستاده است. در این مقاله، ما ساده ترین راه حل های مشکل را در نظر خواهیم گرفت - روش های حفاظتی سنتی و به ندرت در عمل استفاده می شود.

ساده ترین راه حلی که خود را در حال حرکت نشان می دهد، روشن کردن یک دیود نیمه هادی معمولی به صورت سری با دستگاه است.

ساده، ارزان و شاد، به نظر می رسد چه چیز دیگری برای خوشبختی لازم است؟ با این حال، این روش یک اشکال بسیار جدی دارد - افت ولتاژ بزرگ در یک دیود باز.

در اینجا یک منحنی معمولی I-V برای یک دیود مستقیم بر روی خط آورده شده است. با جریان 2 آمپر، افت ولتاژ تقریباً 0.85 ولت خواهد بود. در مورد مدارهای ولتاژ پایین 5 ولت و کمتر، این تلفات بسیار قابل توجهی است. برای ولتاژهای بالاتر، چنین افتی نقش کمتری دارد، اما عامل ناخوشایند دیگری نیز وجود دارد. در مدارهایی با مصرف جریان بالا، توان بسیار قابل توجهی روی دیود تلف می شود. بنابراین برای مورد نشان داده شده در تصویر بالا، ما دریافت می کنیم:
0.85V x 2A = 1.7W.
توان تلف شده روی دیود در حال حاضر برای چنین موردی بیش از حد است و به طور محسوسی گرم می شود!
با این حال، اگر با کمی پول بیشتر آماده جدایی هستید، می توانید از دیود شاتکی استفاده کنید که ولتاژ افت کمتری دارد.

در اینجا یک IV معمولی برای دیود شاتکی آمده است. بیایید توان تلف شده را برای این مورد محاسبه کنیم.
0.55 ولت x 2 آمپر = 1.1 وات
در حال حاضر تا حدودی بهتر است. اما اگر دستگاه شما جریان جدی تری مصرف کند چه باید کرد؟
گاهی اوقات دیودهای معکوس به موازات دستگاه قرار می گیرند که در صورت مخلوط شدن ولتاژ تغذیه، باید بسوزند و منجر به مدار کوتاه. در این حالت، دستگاه شما به احتمال زیاد حداقل آسیب خواهد دید، اما منبع تغذیه ممکن است از کار بیفتد، ناگفته نماند که خود دیود محافظ باید تعویض شود و همراه با آن، ممکن است مسیرهای روی برد آسیب دیده. در یک کلام، این روش برای ورزشکاران شدید است.
با این حال، روش دیگری برای محافظت وجود دارد، تا حدودی گرانتر، اما بسیار ساده و عاری از اشکالات فوق، با استفاده از ترانزیستور اثر میدانی. در طول 10 سال گذشته، پارامترهای این دستگاه های نیمه هادی به طور چشمگیری بهبود یافته است، در حالی که قیمت، برعکس، به طور چشمگیری کاهش یافته است. شاید این واقعیت که آنها بسیار به ندرت برای محافظت از مدارهای بحرانی در برابر قطبیت اشتباه منبع تغذیه استفاده می شوند را بتوان تا حد زیادی با اینرسی تفکر توضیح داد. نمودار زیر را در نظر بگیرید:

هنگامی که برق اعمال می شود، ولتاژ به بار از طریق دیود محافظ عبور می کند. افت روی آن بسیار زیاد است - در مورد ما، حدود یک ولت. با این حال، در نتیجه، ولتاژی بیش از ولتاژ قطع بین گیت و منبع ترانزیستور ایجاد می شود و ترانزیستور باز می شود. مقاومت منبع تخلیه به شدت کاهش می یابد و جریان شروع به جریان می کند نه از طریق دیود، بلکه از طریق ترانزیستور باز.

بیایید به جزئیات بپردازیم. به عنوان مثال، برای ترانزیستور FQP47Z06، مقاومت کانال معمولی 0.026 اهم خواهد بود! به راحتی می توان محاسبه کرد که توان تلف شده در این حالت روی ترانزیستور برای کیس ما فقط 25 میلی وات خواهد بود و افت ولتاژ نزدیک به صفر است!
وقتی قطبیت منبع تغذیه معکوس شود، جریانی در مدار جریان نخواهد داشت. از کاستی های مدار شاید بتوان به این نکته اشاره کرد که اینگونه ترانزیستورها ولتاژ شکست خیلی زیادی بین گیت و منبع ندارند اما با کمی پیچیده شدن مدار می توان از آن برای محافظت از مدارهای با ولتاژ بالاتر استفاده کرد.

من فکر می کنم برای خوانندگان دشوار نخواهد بود که بفهمند این طرح چگونه کار می کند.

پیش از این پس از انتشار مقاله، کاربر محترم Keroro در نظرات به مدار حفاظت مبتنی بر ترانزیستور اثر میدانی اشاره کرد که در آیفون 4 استفاده می شود.

هنگام طراحی دستگاه‌های صنعتی که نیازمند افزایش قابلیت اطمینان هستند، بارها با مشکل محافظت از دستگاه در برابر قطبیت معکوس اتصال برق مواجه شده‌ام. حتی نصاب های باتجربه گاهی اوقات موفق می شوند مثبت را با منفی اشتباه بگیرند. احتمالاً حتی حادتر از این مشکلات در جریان آزمایشات مهندسین الکترونیک مبتدی است. در این مقاله، ما ساده ترین راه حل های مشکل را در نظر خواهیم گرفت - روش های حفاظتی سنتی و به ندرت در عمل استفاده می شود.

ساده ترین راه حلی که خود را در حال حرکت نشان می دهد، روشن کردن یک دیود نیمه هادی معمولی به صورت سری با دستگاه است.

ساده، ارزان و شاد، به نظر می رسد چه چیز دیگری برای خوشبختی لازم است؟ با این حال، این روش یک اشکال بسیار جدی دارد - افت ولتاژ بزرگ در یک دیود باز.

در اینجا یک منحنی معمولی I-V برای یک دیود مستقیم بر روی خط آورده شده است. با جریان 2 آمپر، افت ولتاژ تقریباً 0.85 ولت خواهد بود. در مورد مدارهای ولتاژ پایین 5 ولت و کمتر، این تلفات بسیار قابل توجهی است. برای ولتاژهای بالاتر، چنین افتی نقش کمتری دارد، اما عامل ناخوشایند دیگری نیز وجود دارد. در مدارهایی با مصرف جریان بالا، توان بسیار قابل توجهی روی دیود تلف می شود. بنابراین برای مورد نشان داده شده در تصویر بالا، ما دریافت می کنیم:
0.85V x 2A = 1.7W.
توان تلف شده روی دیود در حال حاضر برای چنین موردی بیش از حد است و به طور محسوسی گرم می شود!
با این حال، اگر با کمی پول بیشتر آماده جدایی هستید، می توانید از دیود شاتکی استفاده کنید که ولتاژ افت کمتری دارد.

در اینجا یک IV معمولی برای دیود شاتکی آمده است. بیایید توان تلف شده را برای این مورد محاسبه کنیم.
0.55 ولت x 2 آمپر = 1.1 وات
در حال حاضر تا حدودی بهتر است. اما اگر دستگاه شما جریان جدی تری مصرف کند چه باید کرد؟
گاهی اوقات دیودهای معکوس به موازات دستگاه قرار می گیرند که در صورت مخلوط شدن ولتاژ تغذیه و منجر به اتصال کوتاه، باید بسوزند. در این حالت، دستگاه شما به احتمال زیاد حداقل آسیب خواهد دید، اما منبع تغذیه ممکن است از کار بیفتد، ناگفته نماند که خود دیود محافظ باید تعویض شود و همراه با آن، ممکن است مسیرهای روی برد آسیب دیده. در یک کلام، این روش برای ورزشکاران شدید است.
با این حال، یک روش دیگر تا حدودی گرانتر، اما بسیار ساده و عاری از اشکالات فوق وجود دارد، یک روش حفاظتی - با استفاده از ترانزیستور اثر میدانی. در طول 10 سال گذشته، پارامترهای این دستگاه های نیمه هادی به طور چشمگیری بهبود یافته است، در حالی که قیمت، برعکس، به طور چشمگیری کاهش یافته است. شاید این واقعیت که آنها بسیار به ندرت برای محافظت از مدارهای بحرانی در برابر قطبیت اشتباه منبع تغذیه استفاده می شوند را بتوان تا حد زیادی با اینرسی تفکر توضیح داد. نمودار زیر را در نظر بگیرید:

هنگامی که برق اعمال می شود، ولتاژ به بار از طریق دیود محافظ عبور می کند. افت روی آن بسیار زیاد است - در مورد ما، حدود یک ولت. با این حال، در نتیجه، ولتاژی بیش از ولتاژ قطع بین گیت و منبع ترانزیستور ایجاد می شود و ترانزیستور باز می شود. مقاومت منبع تخلیه به شدت کاهش می یابد و جریان شروع به جریان می کند نه از طریق دیود، بلکه از طریق ترانزیستور باز.

بیایید به جزئیات بپردازیم. به عنوان مثال، برای ترانزیستور FQP47Z06، مقاومت کانال معمولی 0.026 اهم خواهد بود! به راحتی می توان محاسبه کرد که توان تلف شده در این حالت روی ترانزیستور برای کیس ما فقط 25 میلی وات خواهد بود و افت ولتاژ نزدیک به صفر است!
وقتی قطبیت منبع تغذیه معکوس شود، جریانی در مدار جریان نخواهد داشت. از کاستی های مدار شاید بتوان به این نکته اشاره کرد که اینگونه ترانزیستورها ولتاژ شکست خیلی زیادی بین گیت و منبع ندارند اما با کمی پیچیده شدن مدار می توان از آن برای محافظت از مدارهای با ولتاژ بالاتر استفاده کرد.

من فکر می کنم برای خوانندگان دشوار نخواهد بود که بفهمند این طرح چگونه کار می کند.