「電圧ヒューズ」以上


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複数の出力(5v、12、24v)を備えた電源があります。製造元(およびテスト後)に従って、指定された電圧を供給するためにPSUに最小負荷が必要です。最小負荷がないと、電圧は最大37Vになる可能性があります(これは非常に悪いです)

構築しているシステムが常に最小のWを使用することを確信できないので、仕事をするために「ダム」抵抗を追加しました。それらは非常に熱くなりますが、2Wを「消費」する必要があるときに20Wの抵抗を使用しました。

この後、すべてが正常に機能します。

しかし、私が夜よく眠れるようにするために、これらの抵抗器のいずれかが何らかの理由で故障しても、高電圧によって電子機器が焼損しないことを保証したいと思います。

過去にPTCを使用して電流を制限していましたが、同様のデバイスを使用して電圧を制限したいと思います。

そのようなデバイスはありますか?別のソリューションを推奨できますか?すぐに入手できるPSUは1つだけだったので、今は変更できません。

回答:


18

ここに画像の説明を入力してください

この回路の電源は+ 12Vです。もちろん、PTCのツェナー電圧と電流定格は、特定の電源と負荷に依存します。

過電圧の場合、ツェナーダイオードが導通し始め、電源電圧をクランプダウンします。同時に、電源電流が増加します。その後、電源が調整されるか、PTCヒューズが開きます。

通常の動作では、この回路にはマージンが必要です。ツェナー電圧は、公称電源電圧よりわずかに高くする必要があります。負荷が許容できる最大電圧は、ツェナー電圧よりもいくらか高くする必要があります。

(過電流、過電圧、逆極性から保護するため、私はこの回路が本当に好きです。そして、それはたった2つのコンポーネントでそれをします。)

編集: このタイプの過電圧保護に関する関連記事

クローバー回路

上記のクランプ回路とは異なり、クローバー回路は電圧をトリガーレベル以下に引き下げます。

過電圧および過電流保護IC

過電圧および過電流保護ICもあります。これらは通常、外部FETスイッチで動作するコントローラーチップです。いくつかの例はここここにあります

ホットスワップコントローラと呼ばれるICには、過電圧および過電流保護機能もある場合があります。


指定された目的に負荷抵抗は必要ですか?電源が単純に壊れていない限り、単純なツェナーによって消費される電力は最小負荷電力要件を超えてはならず、電源はツェナー電圧を超える大きな電流を供給できないようにする必要があります。
supercat

@supercat負荷抵抗器はOPで言及されました。懸念は、それがフェールオープンになり、電源がレギュレーションから外れる可能性があることでした。そのため、この回路図スニペットに負荷抵抗を追加しました。明らかに、ヒューズ+ツェナー方式では負荷抵抗は不要です。考えてみると、負荷抵抗のより良い場所は、Fuse + Zenerの下流です。電源が故障して出力電圧が高すぎる場合、負荷抵抗自体が保護されます。
ニックアレキセフ

1
パッシブ負荷デバイスがオープンに失敗する可能性から保護するために費やすことができる努力は、単にそれが起こらないことを確実にするために費やすことができます。目的のレギュレーション電圧が最大許容電圧に極端に近い場合を除き、ツェナーは実質的な持続電流を流す必要がないため、無負荷過電圧シナリオよりもはるかに悪い方法で電源が誤動作しない限り、故障することはありません。
supercat

1Aヒューズ(ATOオートモーティブタイプ、好奇心if盛な人なら)とSMCJ43 TVSダイオード(43Vスタンドオフ電圧)を使って、今ベンチでこれを試しました。電源の61V制限に達し、わずか100mAのDC電流が流れました。言うまでもなく、ヒューズはまだ正常です。ここにはいくつかの教訓があります。1)過電圧がゆっくりと上昇する形の場合、この回路は機能しません。2)保護対象には、過電圧に対する十分なマージンが必要です。少なくともx2。
PKL
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