Circuito de protección de entrada con MOSFET P y SPDT para interruptor ON-OFF

Estoy haciendo un circuito que puede consumir hasta 3-4 amperios, por lo que estoy evitando usar un diodo Schottky como prueba de polaridad incorrecta en la entrada de la batería (12 V, estilo automotriz).

He usado MOSFET de canal P, uno como protección de polaridad de entrada y otro después de un fusible para ENCENDIDO/APAGADO mediante el uso de un interruptor deslizante montado en PCB, que es un interruptor de un solo polo y doble tiro. Esto me permite tirar de la puerta hacia arriba del segundo MOSFET que se muestra a continuación como Q11, en un modo "APAGADO", o tirar de la puerta a tierra en un modo "ENCENDIDO".

He usado un PFET en lugar del interruptor físico en serie debido al tamaño del interruptor necesario para tener las clasificaciones de corriente adecuadas. Esta forma parece una mejor manera de manejar la corriente para un interruptor de ENCENDIDO/APAGADO montado en PCB con más de unos pocos cientos de miliamperios atravesándolo.

circuito de polaridad de entrada

¿Debo molestarme con las resistencias de 10K, o estará bien sin ellas?

Estoy pensando en colocar una abrazadera zener de ~18 V/diodo TVS para protegerlo de los picos inductivos al conectar cables largos a la entrada, y tal vez algunos condensadores cerámicos de 10 uF muy cerca del drenaje de Q11 para ayudar a reducir los picos en la conexión.

Aquí están mis posibles mejoras. ¿Tienen alguna forma mejor de hacer esto, que sea más barata/hará el trabajo y será lo suficientemente robusta para una entrada de 12-14 V, un fusible de 5 A en línea como se muestra y cargas en el rango de 2 A-3 A como máximo ( por lo general será más como 1A).

posible circuito de protección alternativo

En la segunda versión, también moví el fusible hacia arriba para que fuera lo primero del conector de entrada, porque es posible que el primer PMOS muera y se cortocircuite de manera extraña, por lo que el fusible se quemará si sucede ALGO extraño. Creo que esto es mejor.

Respuestas (1)

Si no desea comprometer ninguno de sus requisitos de diseño, esto es lo que necesitará.

Las resistencias pueden no ser absolutamente necesarias, pero cuando se cambia entre rieles, siempre es mejor tenerlas, para limitar la corriente que ingresa a la capacitancia de la puerta, lo que puede degradar el canal. Pero puede colocar una sola resistencia en la ruta de la puerta del mosfet, sin necesidad de dos en cada pata del interruptor.

Si lo desea, puede agregar un pequeño NMost en lugar del interruptor y dos almohadillas táctiles:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Pero eso es completamente solo para agregar un factor de spiff. Ninguna función en absoluto.

Sin embargo, su esquema original debería, con corrientes de hasta 5A con pérdidas resistivas bajas (pero no ultra bajas) en la MAYORÍA, no costar mucho más de $ 5 a $ 7.

Con respecto a que el fusible está completamente al principio, esos son buenos instintos. No sé el tipo de batería, pero un TVS también puede fallar en algún momento, he visto que uno o dos se ponen duro a tierra al fallar (no deberían, pero bueno), que con una buena batería al menos uno MOST también comenzará a fumar.

Gracias compañero, ¿entonces sugieres mantener las resistencias y, de hecho, mover el fusible más arriba en la cadena? Tal vez pueda evitar el condensador, ya que los condensadores de entrada de mi convertidor reductor estarán tan cerca que básicamente actúan como lo mismo. Las cosas de NMOS se ven bien, pero no son apropiadas para mi dispositivo. gracias de todos modos jaja
@KyranF En principio, no hay necesidad de un condensador, posiblemente podría poner un 100nF "más barato" para alguna prevención oscilatoria allí, pero los MOST deberían hacer un buen trabajo sin él. De hecho, estoy de acuerdo con usted en que un fusible siempre debe estar lo más cerca posible del objeto peligroso ... En este caso, es una batería capaz de generar de 10 a 100 amperios. :-)
@KyranF Por cierto, ¿busca una caída de menos de 100 mV en el primer PMOST? Porque hay diodos Schkottky que tienen unos 100 mV a 3 A, o tal vez incluso un poco menos. Si eso es demasiado, lo MÁS lo es.
Estoy tratando de encontrar componentes del paquete D-PAK (por tamaño y bondad térmica) con menos de 30 mOhm de resistencia cada uno, de modo que la resistencia total hasta la carga sea inferior a 100 mV para 1A (esto es un poco por encima de lo que se espera que sean las cargas reales). Actualmente en 1A, el MOSFET que estoy considerando usar para estos elementos de paso es de 36 mOhm, por lo que está bien.
Sin embargo, creo que cuando está completamente cargado, puede ser un problema, así que ahora estoy buscando FET de menos de 20 mOhm :(
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