Skydd mot polaritetsomkastning, omvänd polaritet, felaktig, omvänd, felaktig polaritet, anslutningsfel. Schema. Design. Förvirra, förvirra plus - minus. Handledning för att skydda enheter från omvänd strömförsörjning Skydda enheter från omvänd strömförsörjning

Skyddskrets för omvänd polaritet (omvänd polaritet) laddare, växelriktare och andra kretsar. (10+)

Omvänd polaritetsskydd. Schema

När man designar enheter som ska vara regelbundet anslutna och frånkopplade från DC-spänningskällor är det vettigt att ge skydd mot polaritetsomkastning (fel polaritetsanslutning). Människor tenderar att göra misstag. Om du behöver slå på enheten en gång, kan du på något sätt hantera det, dubbelkolla det flera gånger, men om anslutningen görs regelbundet kan fel inte undvikas.

Det finns två vanliga skyddssystem:

Tyvärr uppstår fel med jämna mellanrum i artiklar, de korrigeras, artiklar kompletteras, utvecklas, nya förbereds. Prenumerera på nyheterna för att hålla dig informerad.

Om något är oklart, var noga med att fråga!
Ställa en fråga. Artikeldiskussion.

Fler artiklar

Sökning, upptäckt av brott, trådbrott. Hitta, sök, hitta...
Detaljer, montering och justering av detekteringsanordningen dolda ledningar och hennes raster...

Enfas till trefas omvandlare. Omvandlare av en fas till tre. ...
Schema för en omvandlare av enfasspänning till trefas ....

Detektor, sensor, detektor för dolda ledningar, avbrott, avbrott. Sh...
Schema för en enhet för att upptäcka dolda ledningar och dess avbrott för sig själv...

Magnetisk förstärkare - krets, funktionsprincip, funktioner i arbetet, enhet ...
Hur en magnetisk förstärkare är uppbyggd och fungerar. Schema. ...

Enheten och principen för driften av en stabil strömkälla. ...

Inbyggd analog av en stor kondensator. Multiplikator, simulator...
Kapacitetsmultiplikator. Simulator av en stor kondensator på en integrerad krets...

Kraftfull kraftfull pulstransformator. Beräkning. Beräkna. Uppkopplad. O...
Online beräkning av en effektpulstransformator....

Smart hem, stuga, stuga. Övervakning, övervakning av strömförsörjning, el...
Gör-det-själv övervakningssystem för strömavbrott med SMS-avisering...

Vid design av industriella enheter, som är föremål för ökade krav på tillförlitlighet, har jag upprepade gånger stött på problemet med att skydda enheten från omvänd polaritet hos strömanslutningen. Även erfarna installatörer lyckas ibland blanda ihop plus med minus. Förmodligen ännu mer gripande. liknande problem stå under experiment av nybörjare elektronikingenjörer. I den här artikeln kommer vi att överväga de enklaste lösningarna på problemet - både traditionella och sällan använda i praktiken skyddsmetoder.

Den enklaste lösningen som föreslår sig själv på språng är att slå på en konventionell halvledardiod i serie med enheten.

Enkelt, billigt och glad, det verkar som om vad mer behövs för lycka? Denna metod har dock en mycket allvarlig nackdel - ett stort fallspänning över en öppen diod.

Här är en typisk I-V-kurva för en direktansluten diod. Med en ström på 2 ampere blir spänningsfallet cirka 0,85 volt. I fallet med lågspänningskretsar på 5 volt och lägre är detta en mycket betydande förlust. För högre spänningar spelar ett sådant fall en mindre roll, men det finns en annan obehaglig faktor. I kretsar med hög strömförbrukning kommer en mycket betydande effekt att försvinna på dioden. Så för fallet som visas på den översta bilden får vi:
0,85V x 2A = 1,7W.
Effekten som försvinner på dioden är redan för mycket för ett sådant fall och det kommer att märkas att värmas upp!
Men om du är redo att avstå med lite mer pengar kan du använda en Schottky-diod, som har en lägre fallspänning.

Här är en typisk IV för en Schottky-diod. Låt oss beräkna den förbrukade effekten för det här fallet.
0,55V x 2A = 1,1W
Redan något bättre. Men vad ska man göra om din enhet förbrukar ännu mer allvarlig ström?
Ibland placeras omvända dioder parallellt med enheten, som ska brinna ut om matningsspänningen blandas ihop och leda till kortslutning. I det här fallet kommer din enhet med största sannolikhet att drabbas av ett minimum av skador, men strömförsörjningen kan misslyckas, för att inte tala om det faktum att själva skyddsdioden måste bytas ut, och tillsammans med den kan spåren på kortet vara skadad. Med ett ord, denna metod är för extremsportmän.
Det finns dock en annan, något dyrare, men väldigt enkel och utan ovanstående nackdelar, en skyddsmetod - med hjälp av fälteffekttransistor. Under de senaste 10 åren har parametrarna för dessa halvledarenheter förbättrats dramatiskt, medan priset tvärtom har sjunkit dramatiskt. Kanske kan det faktum att de extremt sällan används för att skydda kritiska kretsar från fel polaritet hos strömförsörjningen till stor del förklaras av tänkandets tröghet. Tänk på följande diagram:

När ström tillförs passerar spänningen till lasten genom skyddsdioden. Fallet på den är ganska stort - i vårt fall ungefär en volt. Som ett resultat bildas emellertid en spänning som överstiger brytspänningen mellan grinden och transistorns källa och transistorn öppnar. Käll-drain-motståndet minskar kraftigt och strömmen börjar flöda inte genom dioden, utan genom den öppna transistorn.

Låt oss gå ner till detaljerna. Till exempel, för FQP47Z06-transistorn, kommer det typiska kanalresistansen att vara 0,026 ohm! Det är lätt att beräkna att effekten som försvinner i detta fall på transistorn för vårt fall bara kommer att vara 25 milliwatt, och spänningsfallet är nära noll!
När strömförsörjningens polaritet är omvänd, kommer ingen ström att flyta i kretsen. Bland bristerna i kretsen kan det kanske noteras att sådana transistorer inte har en mycket stor genombrottsspänning mellan grinden och källan, men genom att något komplicera kretsen kan den användas för att skydda högre spänningskretsar.

Jag tror att det inte kommer att vara svårt för läsarna att ta reda på hur det här systemet fungerar.

Redan efter publiceringen av artikeln citerade den respekterade användaren Keroro i kommentarerna en fälteffekttransistorbaserad skyddskrets, som används i iPhone 4. Jag hoppas att han inte har något emot om jag kompletterar mitt inlägg med hans fynd.

Vid design av industriella enheter, som är föremål för ökade krav på tillförlitlighet, har jag upprepade gånger stött på problemet med att skydda enheten från omvänd polaritet hos strömanslutningen. Även erfarna installatörer lyckas ibland blanda ihop plus med minus. Förmodligen är ännu mer akuta sådana problem under experiment av nybörjare elektronikingenjörer. I den här artikeln kommer vi att överväga de enklaste lösningarna på problemet - både traditionella och sällan använda i praktiken skyddsmetoder.

Den enklaste lösningen som föreslår sig själv på språng är att slå på en konventionell halvledardiod i serie med enheten.

Enkelt, billigt och glad, det verkar som om vad mer behövs för lycka? Denna metod har dock en mycket allvarlig nackdel - ett stort fallspänning över en öppen diod.

Här är en typisk I-V-kurva för en direktansluten diod. Med en ström på 2 ampere blir spänningsfallet cirka 0,85 volt. I fallet med lågspänningskretsar på 5 volt och lägre är detta en mycket betydande förlust. För högre spänningar spelar ett sådant fall en mindre roll, men det finns en annan obehaglig faktor. I kretsar med hög strömförbrukning kommer en mycket betydande effekt att försvinna på dioden. Så för fallet som visas på den översta bilden får vi:
0,85V x 2A = 1,7W.
Effekten som försvinner på dioden är redan för mycket för ett sådant fall och det kommer att märkas att värmas upp!
Men om du är redo att avstå med lite mer pengar kan du använda en Schottky-diod, som har en lägre fallspänning.

Här är en typisk IV för en Schottky-diod. Låt oss beräkna den förbrukade effekten för det här fallet.
0,55V x 2A = 1,1W
Redan något bättre. Men vad ska man göra om din enhet förbrukar ännu mer allvarlig ström?
Ibland placeras omvända dioder parallellt med enheten, som bör brinna ut om matningsspänningen blandas ihop och leda till kortslutning. I det här fallet kommer din enhet med största sannolikhet att drabbas av ett minimum av skador, men strömförsörjningen kan misslyckas, för att inte tala om det faktum att själva skyddsdioden måste bytas ut, och tillsammans med den kan spåren på kortet vara skadad. Med ett ord, denna metod är för extremsportmän.
Det finns dock en annan något dyrare, men mycket enkel och utan ovanstående nackdelar, en skyddsmetod - med en fälteffekttransistor. Under de senaste 10 åren har parametrarna för dessa halvledarenheter förbättrats dramatiskt, medan priset tvärtom har sjunkit dramatiskt. Kanske kan det faktum att de extremt sällan används för att skydda kritiska kretsar från fel polaritet hos strömförsörjningen till stor del förklaras av tänkandets tröghet. Tänk på följande diagram:

När ström tillförs passerar spänningen till lasten genom skyddsdioden. Fallet på den är ganska stort - i vårt fall ungefär en volt. Som ett resultat bildas emellertid en spänning som överstiger brytspänningen mellan grinden och transistorns källa och transistorn öppnar. Käll-drain-motståndet minskar kraftigt och strömmen börjar flöda inte genom dioden, utan genom den öppna transistorn.

Låt oss gå ner till detaljerna. Till exempel, för FQP47Z06-transistorn, kommer det typiska kanalresistansen att vara 0,026 ohm! Det är lätt att beräkna att effekten som försvinner i detta fall på transistorn för vårt fall bara kommer att vara 25 milliwatt, och spänningsfallet är nära noll!
När strömförsörjningens polaritet är omvänd, kommer ingen ström att flyta i kretsen. Bland bristerna i kretsen kan det kanske noteras att sådana transistorer inte har en mycket stor genombrottsspänning mellan grinden och källan, men genom att något komplicera kretsen kan den användas för att skydda högre spänningskretsar.

Jag tror att det inte kommer att vara svårt för läsarna att ta reda på hur det här systemet fungerar.