¿Este circuito de protección está diseñado correctamente?

Diseñé este circuito de protección para evitar polaridad inversa y sobretensión.

Aquí está el circuito:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

¿El circuito está diseñado correctamente?

Especificaciones:

condiciones:

− 20 < V i norte < 20

requisitos:

si    0 < V i norte < 15 entonces    V o tu t ≈ V i norte si    15 < V i norte < 20 entonces    V o tu t = 15   y  L mi D  se encenderá.   si    − 20 < V i norte < 0 entonces    V o tu t = 0   y  L mi D  se encenderá.  

Si tiene una sobretensión de entrada superior a ~ 17 V, necesita una idea de cuál podría ser la capacidad de corriente de la fuente para dimensionar sus diodos zener.
En ese caso, alrededor de 16,3 V, uno o ambos D4 y D6 se quemarán.
Para comprender si este circuito es adecuado, debe incluir una especificación completa de los voltajes de entrada y salida con los requisitos de corriente de salida.
Te sugiero que te deshagas de todos los LED. Las luces en todas partes son simplemente molestas, agregan complejidad y ocupan espacio.
Puede tener un indicador de sobrevoltaje (¿de corta duración?) , pero no tiene protección contra sobrevoltaje a menos que algún elemento en serie o el suministro en sí tenga un límite de corriente real más bajo que los zeners. Podría considerar agregar algún tipo de fusible clasificado para una corriente más baja que la que pueden manejar los zeners.

Respuestas (4)

Lo que no vio es que con 20 V aplicados menos la caída de voltaje del 1N5819 (dejando tal vez 19,3 voltios), habrá 19,3 voltios aplicados en dos series de zeners que no quieren un voltaje de terminal superior a 16,6 voltios. Esto será igual a humo.

La otra cosa es que un LED puede tener una caída de tensión directa de 1,5 voltios antes de que comience a brillar y, con menos de 14,5 voltios (más la caída de tensión directa del 1N5819) aplicada en la entrada, su LED rojo no se encenderá.

También debe colocar una resistencia de purga en el LED amarillo para evitar que se polarice inversamente cuando esté apagado; verifique sus especificaciones; probablemente tenga un voltaje inverso máximo inferior a 10 V; no puede retransmitir al 100% en el 1N4007 para hacer esto.

EDITAR SECCIÓN

Puede usar el LTC4367 - Controlador de protección contra sobrevoltaje, subvoltaje y suministro inverso de 100 V. Es programable con resistencias para establecer en qué punto comienza el circuito de sobretensión. Aquí hay un ejemplo típico de 24v: -

ingrese la descripción de la imagen aquí ingrese la descripción de la imagen aquí

Si no desea usar esto, al menos mire la profundidad de las especificaciones con respecto a lo que sucede cuando OV y UV se activan. No hay una cantidad bíblica para anotar o considerar, pero hay mucho más de lo que has hecho hasta ahora.

Por cierto, no es razonable esperar que la salida sea de 15 V con entradas que van desde 15 V a 20 V; habrá una caída de voltaje PERO, si está preparado para conectar un regulador de impulso a la salida del chip anterior, entonces debería esté en el negocio y podría obtener 15V con la entrada a 10V.

Estoy de acuerdo con @Daniel: este es un diseño con restricciones insuficientes; no podemos adivinar qué se puede o no se puede hacer sin que seas más objetivo sobre lo que quieres lograr.
Una alternativa al segundo párrafo de Andy es colocar un diodo en paralelo inverso para proteger el LED. Esto desviará cualquier fuga inversa de D1 alrededor de D2 y limitará el voltaje inverso a 0,6 V aproximadamente.
@Andyaka. ¿Puedes poner el esquema correcto en tu respuesta? También agregué las especificaciones de voltaje.
No soy un servicio de diseño gratuito: piense en esto si Vout max es de 15 voltios, entonces Vin max no puede ser mayor que aproximadamente 15,6 voltios.

No necesita D6 en absoluto, pero una resistencia de disipación respetable en el rango de 220-330 ohmios para mantener D4 en avalancha, el LED comenzará a brillar a 12,8 V.

Esto ahorrará algunos componentes y se comportará casi de manera idéntica. El truco es reconocer que puede polarizar hacia adelante un zener (se verá como un diodo de 0.6 V), y colocar 2 LED de respaldo permite que uno proteja al otro.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Tenga en cuenta que (al igual que su original), se necesitarán 0,6 V + 2,1 = 2,7 V V inversos para que se encienda el LED amarillo. Usar rojo para reversa puede ser mejor porque esos LED son ~ 1.7 V. Si usa un transistor PNP junto con el zener, es posible eliminar los 0.6 V del diodo, por lo que un LED rojo comenzaría a encenderse a -1.7 V

¿Cómo limita este circuito el voltaje máximo de entrada de 20 V a menos de 15 voltios en la salida?
@BlueSky: no entiende el punto: sume los voltajes y debe concluir que con 20 V en la entrada, el 3V3 o el zener de 11 V se freirán. ¡Eso sí que es un servicio de diseño gratuito!
Se está convirtiendo en un desastre y @daniel y yo te estamos animando a que produzcas una especificación completa. Esto significa en qué rango de voltajes de entrada debe funcionar y qué rango de voltajes de salida son aceptables para ese rango de voltajes de entrada. No solo esto, sino valores de carga y corrientes de suministro. No solo unas pocas palabras, lleva tiempo. Debo decir que no entiendo todos sus requisitos y no voy a dedicar mucho tiempo a ayudarlo con esto, debe pensar en esto usted mismo.

No sé cómo poner 2 esquemas en 1 respuesta; este es mi original:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

El mismo problema que tu otra respuesta. Si v_in es superior a 15 V, los zeners se quemarán.
¿Este circuito de protección está diseñado correctamente?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v