Indicador de alto voltaje basado en un valor de umbral específico

Encontré un problema interesante en una de las discusiones del grupo de pasatiempos: la siguiente declaración del problema describe el requisito de diseño 1) El rango de voltaje de entrada puede estar entre 0 y 500 voltios (lo más probable es que sea un paquete de batería EV, etc.). Necesitaban un indicador destacado, como un LED que se iluminará siempre que haya un voltaje superior a 60 V CC en el paquete de baterías . 2) El voltaje presente en los conectores debe controlar directamente el indicador utilizando componentes electrónicos cableados (no se permite control de software). 3) El 0-500V es la única fuente de alimentación disponible (no se puede conectar ninguna fuente de alimentación externa/batería).

Hay 2 direcciones de diseño que podría pensar: 1) basado en el diodo TVS y una resistencia en serie, que activa un LED después y en adelante de 60 V. 2) Use el divisor de resistencia para reducir 0V -> 500V en el rango de digamos 0 - 5V . Supongo que incluso a 500 V, si el valor de Rdivider es tan alto como 500 K, incluso una resistencia de 0,5 W debería funcionar. luego use cualquier circuito de detección de sobrevoltaje para sistemas LV como este ¿Estoy complicando/simplificando demasiado las cosas aquí? Comentarios críticos/sugerencias apreciadas.

Respuestas (1)

Si desea algo realmente simple en el que el umbral de 60 V no sea sorprendentemente preciso, intente con un sumidero de corriente constante en serie con un diodo Zener. El sumidero de corriente constante se puede configurar en, por ejemplo, 6 mA. Una resistencia de 100 ohmios en la base y el emisor de una variedad de jardín npn BJT como BC547 sería suficiente para la detección de corriente LED. El transistor de paso debe estar clasificado para el voltaje y un factor de seguridad. Puede usar un mosfet de canal N antiguo como BUK454 800 que tiene una capacidad nominal de 800 V y viene en un paquete TO220. No necesita poca resistencia, entonces, ¿por qué pagar más dinero? Estará desperdiciando algo de energía con voltajes de entrada altos, por lo que el paquete TO220 es sensato. Necesitará un disipador de calor si la operación prolongada en se pretenden altos voltajes.Los mosfets más antiguos son mejores en el modo lineal cuando se trata de temperaturas uniformes. Puede usar un BJT NPN como dispositivo principal en su fuente de corriente constante. Los problemas de disipación de energía y clasificación de voltaje aún se aplican. El área de operación segura también debe ser marcado. El zener se elige para dar el umbral de 60 V. Por supuesto, será un poco menos de 60 V debido a la caída del LED y la caída del sumidero de corriente constante. Es posible que desee usar 2 Zeners en serie para obtener el deseado rendimiento. La disipación de energía Zener no es un problema. Será menos de 360 ​​mW con una corriente LED de 6 mA. He usado diacs en circuitos como este para dar histéresis, lo que significa que el LED está encendido o apagado. Coloqué el diac en serie con mis 2 Zeners. El diac es menos preciso que un Zener, pero no tenía que tener una alta precisión.Usé corrientes LED más bajas para permitir dispositivos SMD.

Sin embargo, el transistor aquí debe ser robusto ... 500V * Corriente LED = CALIENTE CALIENTE CALIENTE