¿Existe un CI de protección contra sobrevoltaje, sobrecorriente y polaridad inversa?

Pruebe este IC: http://www.linear.com/product/LT4356-1

LT4356-1 y -2 - Características del limitador de sobretensiones

Stops High Voltage Surges
Adjustable Output Clamp Voltage
Overcurrent Protection
Wide Operation Range: 4V to 80V
Reverse Input Protection to –60V
Low 7μA Shutdown Current, LT4356-1
Adjustable Fault Timer
Controls N-channel MOSFET
Shutdown Pin Withstands –60V to 100V
Fault Output Indication
Guaranteed Operation to 125°C
Auxiliary Amplifier for Level Detection Comparator or Linear Regulator Controller
Available in (4mm × 3mm) 12-Pin DFN, 10-Pin MSOP or 16-Pin SO Packages

Debe tener en cuenta que el LT4361 IC recomendado anteriormente es similar pero no es compatible con sus requisitos de rango de voltaje de entrada; muchos circuitos integrados están destinados a respaldar la protección de los buses de suministro de bajo voltaje, menos admiten los rangos de voltaje más altos que busca. LTC4361-1/LTC4361-2 - Características del controlador de protección contra sobretensión/sobrecorriente

2.5V to 5.5V Operation
Overvoltage Protection Up to 80V
No Input Capacitor or TVS Required for Most Applications
2% Accurate 5.8V Overvoltage Threshold
10% Accurate 50mV Overcurrent Circuit Breaker
<1μs Overvoltage Turn-Off, Gentle Shutdown
Controls N-Channel MOSFET
Adjustable Power-Up dV/dt Limits Inrush Current
Reverse Voltage Protection
Power Good Output
Low Current Shutdown
Latchoff (LTC4361-1) or Auto-Retry (LTC4361-2) After Overcurrent
Available in 8-Lead ThinSOT™ and 8-Lead (2mm × 2mm) DFN Packages

Si desea que su circuito sea tolerante a la sobretensión, deberá especificar hasta qué voltaje, porque su circuito de protección debe estar construido para soportar ese voltaje.

Si puede pagar la caída, un puente de diodos es una forma segura de ser independiente de la polaridad. Puede eliminar la caída utilizando un relé.

Para sobrecorriente, tendrá que decidir qué hacer cuando detecte sobrecorriente. ¿Limitar la corriente al valor máximo? ¡Eso implica un elemento lineal y, por lo tanto, (mucha) disipación de energía! Otra opción es cortar la energía de su dispositivo hasta que se elimine la energía. Esto implica algún elemento de memoria, un tiristor puede ser conveniente para este propósito.

Tenga en cuenta que su deseo de no tener un fusible hace una gran diferencia en el costo: de lo contrario, un fusible + diodo zener de potencia haría la protección inversa y contra sobrevoltaje, y una palanca de tiristor activada por corriente haría sobrecorriente.

Parecías estar descontento con la caída de un diodo en serie. Debe darse cuenta de que casi cualquier forma de monitoreo de corriente necesitará alguna caída de voltaje, y las caídas más bajas requieren un circuito más complejo.

Hay chips que proporcionan funciones de detección de sobrevoltaje o detección de sobrecorriente. Sin embargo, puede ser bastante económico construir su propio circuito. Hay un artículo razonablemente bueno en EDN en línea que describe un circuito de componentes discretos como se muestra a continuación:

Una característica interesante del circuito anterior es que funciona como un disyuntor y elimina la carga de la entrada con falla. Permanece retirado hasta que se restablece a través de un interruptor táctil o se elimina la alimentación de entrada.

Mi sugerencia es que la protección de polaridad inversa se puede proporcionar mejor a través de un diodo Schottky en serie en la línea de suministro Vin+. También sugiero que diseñe su detector de sobrevoltaje y detector de sobrecorriente de manera que deje intacta la GND del circuito. Algún día, cuando las ideas de su proyecto se conviertan en un producto real que deba llevar a un laboratorio para pruebas de inmunidad y emisiones, realmente apreciará el uso de técnicas de diseño que mantienen un solo GND, planos de GND y referencias de chasis/carcasa.

Sí. Puede encontrar innumerables circuitos integrados para sus necesidades. A continuación se muestra el LTC4361 de Linear Technologies . Todas las series LTC43 son uno u otro IC de protección. Puede revisar la hoja de datos del IC a continuación y diseñar los periféricos de acuerdo con sus requisitos.