Protección de sobretensión Zener del generador de manivela de CC

Protección contra sobretensiones Zener

Tengo una placa alimentada por un generador de manivela. En condiciones normales, el voltaje alcanza un máximo de 18 a 20 voltios. Sin embargo, girar el mango violentamente alcanzará un pico más alto a más de 30 voltios. El generador funciona a través de un puente rectificador Schottky y en un regulador de 5 voltios clasificado en un máximo de 26 voltios. El circuito en su conjunto consume menos de un amperio.

Al tratar de mantener el circuito simple simple, estaba pensando en un zener de 20 voltios (D5) y una pequeña resistencia en serie de 10 ohmios (R1). Cuando se trata de proteger un regulador de voltaje, ¿es este el método más ideal o debería buscar algo diferente?

"pico a más de 30 V... máx. de 26 V" . Así que no hagas eso.
Francamente, estaría pensando en un embrague deslizante en la manivela. A veces, la mecánica supera a la eléctrica.
Esta es una manivela.

Respuestas (4)

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Si conoce la corriente y el voltaje que esperará, y desea volcar la energía en una resistencia en lugar del zener, puede construir un seguidor de emisor o un circuito de tipo seguidor de fuente que funcione con un zener pequeño con una resistencia de carga. No creo que pueda dibujar un esquema en los comentarios, así que pondré otra respuesta.

Circuito seguidor:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

No funcionará. A menos que tenga la intención de quitar el cable que sobresale hacia la derecha y hacer que R2 sea la carga (es decir, usar el MOSFET y el zener como regulador lineal).
tienes razon oskar
Vea mi edición: tuve un cortocircuito entre los auriculares.

Un regulador lineal es inapropiado aquí. Use uno de los muchos chips reguladores de dinero que existen. Elija uno que pueda manejar un poco más que la salida máxima posible después del puente de onda completa, y no tendrá que preocuparse por esa parte en absoluto.

Un conmutador reductor será más pequeño y económico que un regulador lineal después de incluir el costo y el espacio para eliminar el calor. Incluso con solo 500 mA a 5 V de salida y 20 V de entrada, un regulador lineal disipará 7,5 W de calor. No es trivial deshacerse de eso, y tampoco es el peor de los casos.

Use un conmutador reductor clasificado para 40 V y listo.

Estoy de acuerdo en que el regulador de dólares es probablemente el candidato más ideal. Lo miré primero, pero necesito que el circuito funcione de 1,5 a 5 voltios. Encontré uno o dos, pero tenían un costo prohibitivo como un solo paquete.

Lo más probable es que pueda sacar más de un amperio de su generador, pero incluso si es solo 1 amperio, su zener se calentará. Tendrás 20 voltios por un amperio o 20 W. Esto arruinará cualquier zener de montaje en placa. Si desea utilizar un zener, tendrá que ser un soporte de chasis con un disipador de calor. Sin embargo, debería funcionar bien.

Alcanzar el pico sería una duración muy corta no sostenida (en el rango de milisegundos). Tenía en mente un zener de 5w. Comprobaré los amplificadores del mundo real. ¿Hay alguna razón por la que no agregue una resistencia en serie en línea con el zener para tomar parte de la carga? No vi eso en ninguno de los ejemplos que encontré.
Si conoce la corriente y el voltaje que esperará, y desea volcar la energía en una resistencia en lugar del zener, puede construir un seguidor de emisor o un circuito de tipo seguidor de fuente que funcione con un zener pequeño con una resistencia de carga. No creo que pueda dibujar un esquema en los comentarios, así que pondré otra respuesta.

Reemplazaría el regulador pasivo con un simple convertidor reductor. Hará más energía del generador disponible para su carga y reducirá la disipación térmica. Encontrará que el conteo de componentes se acercará al del diseño de su regulador lineal.

Si esto realmente funciona con un generador, también puede eliminar el puente Schottky de onda completa.

Es el plan B, el VR se enciende a 1,5 voltios, algo que es muy importante. La realidad virtual funciona perfectamente como está. Pero en circunstancias muy raras, se está alcanzando un pico demasiado alto. No se trata tanto de un problema de subir/bajar como de evitar el pico.
¿Por qué hay un puente rectificador en el circuito?
@ GlennW9IQ: Porque el generador produce CA, no CC. A menos que sepa que el término adecuado para esto es "alternador". OP podría no saber eso.
Para mayor claridad, este es un motor de CC, sin embargo, la dirección en la que gira el mango cambia de polaridad. Tiene manivela manual, por lo que existe la posibilidad de que funcione en ambos sentidos, pero necesito mantener la polaridad en el tablero.
Protección de sobretensión Zener del generador de manivela de CC
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