'Fusible de voltaje' o mejor

Tengo una fuente de alimentación con múltiples salidas (5v, 12, 24v) Según el fabricante (y después de las pruebas) debe haber una carga mínima en la fuente de alimentación para que suministre los voltajes indicados. Sin una carga mínima el voltaje puede subir hasta 37V (lo cual es muy malo)

Como no puedo garantizar que el sistema que estoy construyendo usará W mínimo todo el tiempo, he agregado resistencias 'tontas' para hacer el trabajo. Se calientan mucho, pero usé una resistencia de 20W cuando solo necesito 'consumir' 2W.

Después de esto, todo funciona bien.

Pero para poder dormir bien por la noche, me gustaría garantizar que si una de estas resistencias fallara por cualquier motivo, el alto voltaje no quemaría la electrónica.

He usado un PTC para limitar la corriente en el pasado, pero me gustaría usar un dispositivo similar para limitar el voltaje.

¿Existe tal dispositivo? ¿Puede recomendar una solución diferente? No puedo cambiar la fuente de alimentación ahora, ya que era la única disponible en muy poco tiempo.

Respuestas (1)

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La fuente de alimentación en este circuito es de +12V. Por supuesto, la tensión Zener y la corriente nominal del PTC dependerán de la fuente de alimentación y la carga específicas.

En caso de sobretensión, el diodo Zener comienza a conducir y reduce la tensión de alimentación. Al mismo tiempo, la corriente de la fuente de alimentación aumenta. Luego, la fuente de alimentación se regula o se abre el fusible PTC.

Para un funcionamiento normal, este circuito debe tener márgenes. El voltaje Zener debe ser ligeramente superior al voltaje nominal de la fuente de alimentación. El voltaje máximo, que la carga puede tolerar, debe ser algo más alto que el voltaje Zener.

(Realmente me gusta este circuito, porque protege contra: sobrecorriente, sobrevoltaje, polaridad inversa. Y lo hace con solo 2 componentes).

editar: publicación relacionada sobre este tipo de protección contra sobretensiones.

circuitos de palanca

A diferencia del circuito de abrazadera anterior, el circuito de palanca tira del voltaje por debajo del nivel de activación.

Circuitos integrados de protección contra sobretensión y sobrecorriente

También hay circuitos integrados de protección contra sobretensión y sobrecorriente. Suelen ser chips controladores, que funcionan con interruptores FET externos. Algunos ejemplos se pueden encontrar aquí y aquí .

Los circuitos integrados llamados controladores de intercambio en caliente a veces también tienen funciones de protección contra sobrevoltaje y sobrecorriente.

¿Es necesaria la resistencia de carga para el propósito indicado? A menos que la fuente de alimentación esté completamente rota, la potencia disipada por un zener simple nunca debe exceder el requisito mínimo de potencia de carga, y la fuente no debe poder suministrar ninguna corriente significativa por encima del voltaje del zener.
@supercat La resistencia de carga se mencionó en el OP. La preocupación era que podría fallar al abrirse y la fuente de alimentación se descontrolaría. Es por eso que agregué la resistencia de carga a este fragmento esquemático. La resistencia de carga no es necesaria para el esquema Fuse+Zener, obviamente. Ahora que lo pienso, un lugar mejor para la resistencia de carga podría ser aguas abajo de Fuse+Zener. Entonces, la resistencia de carga en sí estaría protegida, si la fuente de alimentación falla y genera un voltaje de salida demasiado alto.
El esfuerzo que podría dedicarse a proteger contra la posibilidad de que el dispositivo de carga pasiva falle al abrirse podría gastarse mejor simplemente asegurándose de que eso no suceda. A menos que el voltaje de regulación deseado esté extremadamente cerca del voltaje máximo aceptable, un zener no tendrá que conducir ninguna corriente sostenida sustancial y, por lo tanto, no debería fallar a menos que el suministro funcione mal de una manera mucho peor que el escenario de sobrevoltaje sin carga.
Intenté esto en el banco hace un momento con un fusible 1A (tipo automotriz ATO, si alguien tiene curiosidad) y un diodo SMCJ43 TVS (voltaje de separación de 43V). Alcancé el límite de 61 V en mi suministro y obtuve solo 100 mA de corriente continua. No hace falta decir que el fusible todavía está sano. Aquí hay algunas lecciones: 1) Este circuito no funcionará si el sobrevoltaje es de una forma que aumenta lentamente. 2) Lo que sea que esté protegiendo debe tener suficiente margen para sobrevoltaje. Al menos x2.
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