¿Abrir un circuito cuando el voltaje excede un cierto valor?

Pregunta general

Me gustaría proteger una carga contra sobretensiones cortando una de sus líneas de alimentación cuando la tensión supera un valor establecido.

Todos los ejemplos que he visto en línea presentan una forma de cortocircuitar el suministro pero no abrirlo. No puedo cortocircuitar el suministro ni usar un Zener para la regulación ya que la corriente consumida sería demasiado alta (y la limitaría en condiciones normales).

  1. ¿Cómo puedo conducir un transistor en serie para cortar una de las líneas cuando un voltaje de control (de un comparador) es alto (o bajo)?
  2. ¿Cómo puedo asegurarme de que esta protección esté desactivada (es decir, el suministro esté encendido) cuando la protección esté desconectada?
  3. ¿Cómo puedo asegurarme de que pueda desconectarse automáticamente cuando el voltaje vuelva al rango permitido?

Solicitud

En mi caso, un alternador genera un voltaje que es rectificado y alimentado en un gran capacitor antes de alimentar un regulador de voltaje. Estoy diseñando el circuito para una cierta tasa de alternador, pero quiero protegerlo en caso de que vaya más rápido. 2) proviene del hecho de que el circuito de protección será alimentado por el regulador pasado... Lo que significa que, si está activado cuando no está alimentado, ¡el sistema completo nunca se encenderá!

No especificas la potencia o el voltaje del alternador que estás usando. De donde vengo (tierra de alta potencia) tenemos relés de detección de sobretensión / sobrefrecuencia enganchados en el disparo de derivación de un interruptor automático.

Respuestas (2)

He diseñado uno recientemente. Aquí está mi prueba de memoria: -

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

No puedo recordar lo que los MOSFET realmente lamentaron por esto, pero no es ciencia espacial simular este circuito en LTSpice (por ejemplo) y probar algunos MOSFET diferentes. El mío apagó M1 cuando el voltaje de entrada superó los 30 V; estaba protegiendo un conmutador de 42 V (AMR) en el lado de salida para que no entraran voltajes excesivos. M1 normalmente está encendido cuando se aplican algunos voltios a Vin y cuando Vin pasa. 30V (más o menos) M2 comienza a conducir y apaga M1.

Ambos transistores tenían una clasificación de más de 100 voltios porque el generador podría perder el control fácilmente y superar los 50 V (esto freiría mi conmutador).

Leyendo tu pregunta, ¡la mía es una aplicación bastante similar a la tuya!

EDITAR: cambié los valores en el circuito para reflejar lo que usé en mi prototipo.

¡Gracias! No es exactamente un sistema binario, pero no veo por qué sería un problema. Entonces, básicamente, M1 se mantiene en conducción por el pulldown R1 y M2 lo apaga rápidamente, lo que lo obliga a subir cuando el voltaje del divisor de voltaje cruza el voltaje de la puerta de saturación.
@MisterMystère precisamente y si hace un comentario mañana estaré en el trabajo y podré informarle sobre los MOSFET.
Muchas gracias. No tengo que esperar hasta entonces para aceptar la respuesta. Rápido y limpio.
La última vez que tuve que hacer algo como esto, le puse un poco de histéresis, pero estoy muy preocupado por las cosas.
@SpehroPefhany Lo pensé, pero el conmutador muere a 42 voltios y mi circuito de apagado se abre en algún lugar entre 30 y 35 voltios de manera bastante confiable (¡hasta ahora!)
@Andyaka, ¿podría decirme cuáles son los transistores, por favor? Terminé con el diagrama de Fritzing, voy a comprar las piezas ahora.
@MisterMystère He cambiado los valores en el circuito amigo.

Los circuitos de "palanca" que ha visto en línea usan un fusible y cuando el voltaje excede un límite, este fusible se quema debido a un triac o SCR que lo conecta directamente a la fuente de alimentación.

Aunque son mucho más lentos que los semiconductores, los relés se pueden utilizar para desconectar la fuente de alimentación. Aquí hay un ejemplo de Tony van Roon :

ingrese la descripción de la imagen aquí

Por supuesto, se utilizará un relé NC (normalmente cerrado) y su interruptor se conectará en serie con la fuente de alimentación antes del circuito.

Gracias, es una buena idea. Sin embargo, olvidé mencionar el hecho de que dicho sistema debería ser autodesconectable. Actualicé mi publicación con un tercer requisito.
Er, el "circuito a proteger" no debe conectarse directamente a la fuente de alimentación, ¡debe cambiarse a través de los contactos del relé!
@Cornelius Triacs básicamente se comportan igual que los SCR cuando pasas CC a través de ellos. Se enganchan, siempre que se exceda la corriente de retención (en cualquier dirección, en el caso de un triac).
¿Abrir un circuito cuando el voltaje excede un cierto valor?
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