Προστασία τροφοδοσίας από βραχυκύκλωμα και αντιστροφή πολικότητας. Προστασία αντίστροφης πολικότητας. Προσοχή: Στατικός Ηλεκτρισμός

Πολλές οικιακές μονάδες έχουν το μειονέκτημα της έλλειψης προστασίας έναντι της αντίστροφης πολικότητας ισχύος. Ακόμη και ένας έμπειρος μπορεί να μπερδέψει ακούσια την πολικότητα του τροφοδοτικού. Και υπάρχει μεγάλη πιθανότητα μετά από αυτό ο φορτιστής να καταστεί άχρηστος.

Αυτό το άρθρο θα συζητήσει 3 επιλογές για προστασία αντίστροφης πολικότητας, τα οποία λειτουργούν άψογα και δεν απαιτούν καμία ρύθμιση.

Επιλογή 1

Αυτή η προστασία είναι η απλούστερη και διαφέρει από παρόμοια στο ότι δεν χρησιμοποιεί τρανζίστορ ή μικροκυκλώματα. Ρελέ, απομόνωση διόδου - αυτά είναι όλα τα εξαρτήματά του.

Το σχήμα λειτουργεί ως εξής. Το μείον στο κύκλωμα είναι κοινό, επομένως θα ληφθεί υπόψη το θετικό κύκλωμα.

Εάν δεν υπάρχει μπαταρία συνδεδεμένη στην είσοδο, το ρελέ βρίσκεται σε ανοιχτή κατάσταση. Όταν συνδεθεί η μπαταρία, το συν τροφοδοτείται μέσω της διόδου VD2 στην περιέλιξη του ρελέ, ως αποτέλεσμα της οποίας η επαφή του ρελέ κλείνει και το κύριο ρεύμα φόρτισης ρέει στην μπαταρία.

Ταυτόχρονα, ανάβει η πράσινη ένδειξη LED, υποδεικνύοντας ότι η σύνδεση είναι σωστή.

Και αν αφαιρέσετε τώρα την μπαταρία, τότε θα υπάρχει τάση στην έξοδο του κυκλώματος, καθώς το ρεύμα από τον φορτιστή θα συνεχίσει να ρέει μέσω της διόδου VD2 στην περιέλιξη του ρελέ.

Εάν αντιστραφεί η πολικότητα σύνδεσης, η δίοδος VD2 θα κλειδώσει και δεν θα τροφοδοτηθεί ρεύμα στην περιέλιξη του ρελέ. Το ρελέ δεν θα λειτουργήσει.

Σε αυτήν την περίπτωση, το κόκκινο LED θα ανάψει, το οποίο είναι εσκεμμένα συνδεδεμένο εσφαλμένα. Θα δείξει ότι η πολικότητα της σύνδεσης της μπαταρίας δεν είναι σωστή.

Η δίοδος VD1 προστατεύει το κύκλωμα από αυτοεπαγωγή που συμβαίνει όταν το ρελέ είναι απενεργοποιημένο.

Εάν εισαχθεί τέτοια προστασία , αξίζει να πάρετε ένα ρελέ 12 V. Το επιτρεπόμενο ρεύμα του ρελέ εξαρτάται μόνο από την ισχύ . Κατά μέσο όρο, αξίζει να χρησιμοποιήσετε ένα ρελέ 15-20 A.

Αυτό το σύστημα δεν έχει ακόμη ανάλογα από πολλές απόψεις. Προστατεύει ταυτόχρονα από αναστροφή ρεύματος και βραχυκύκλωμα.

Η αρχή λειτουργίας αυτού του συστήματος είναι η εξής. Κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας, το συν από την πηγή ισχύος μέσω του LED και της αντίστασης R9 ανοίγει το τρανζίστορ φαινομένου πεδίου και το μείον μέσω της ανοιχτής διασταύρωσης του "διακόπτη πεδίου" πηγαίνει στην έξοδο του κυκλώματος στην μπαταρία.

Όταν συμβαίνει αντιστροφή πολικότητας ή βραχυκύκλωμα, το ρεύμα στο κύκλωμα αυξάνεται απότομα, με αποτέλεσμα μια πτώση τάσης στον «διακόπτη πεδίου» και σε όλη τη διακλάδωση. Αυτή η πτώση τάσης είναι αρκετή για να ενεργοποιήσει το τρανζίστορ χαμηλής ισχύος VT2. Ανοίγοντας, το τελευταίο κλείνει το τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, κλείνοντας την πύλη στο έδαφος. Ταυτόχρονα, το LED ανάβει, καθώς η ισχύς του παρέχεται από την ανοιχτή διασταύρωση του τρανζίστορ VT2.

Λόγω της υψηλής ταχύτητας απόκρισής του, αυτό το κύκλωμα είναι εγγυημένη προστασία για οποιοδήποτε πρόβλημα στην έξοδο.

Το κύκλωμα είναι πολύ αξιόπιστο στη λειτουργία και μπορεί να παραμείνει σε προστατευμένη κατάσταση επ' αόριστον.

Πρόκειται για ένα ιδιαίτερα απλό κύκλωμα, το οποίο δύσκολα μπορεί να ονομαστεί κύκλωμα, αφού χρησιμοποιεί μόνο 2 εξαρτήματα. Αυτή είναι μια ισχυρή δίοδος και ασφάλεια. Αυτή η επιλογή είναι αρκετά βιώσιμη και χρησιμοποιείται ακόμη και σε βιομηχανική κλίμακα.

Η ισχύς από το φορτιστή παρέχεται στην μπαταρία μέσω της ασφάλειας. Η ασφάλεια επιλέγεται με βάση το μέγιστο ρεύμα φόρτισης. Για παράδειγμα, εάν το ρεύμα είναι 10 A, τότε χρειάζεται μια ασφάλεια 12-15 A.

Η δίοδος συνδέεται παράλληλα και κλείνει κατά την κανονική λειτουργία. Αν όμως αντιστραφεί η πολικότητα, η δίοδος θα ανοίξει και θα προκύψει βραχυκύκλωμα.

Και η ασφάλεια είναι ο αδύναμος κρίκος σε αυτό το κύκλωμα, που θα καεί την ίδια στιγμή. Μετά από αυτό θα πρέπει να το αλλάξετε.

Η δίοδος πρέπει να επιλεγεί σύμφωνα με το φύλλο δεδομένων με βάση το γεγονός ότι το μέγιστο βραχυπρόθεσμο ρεύμα της ήταν αρκετές φορές μεγαλύτερο από το ρεύμα καύσης της ασφάλειας.

Αυτό το σύστημα δεν παρέχει 100% προστασία, καθώς υπήρξαν περιπτώσεις που ο φορτιστής κάηκε πιο γρήγορα από την ασφάλεια.

Συμπέρασμα

Από την άποψη της αποτελεσματικότητας, το πρώτο σχήμα είναι καλύτερο από τα άλλα. Αλλά από την άποψη της ευελιξίας και της ταχύτητας απόκρισης, η καλύτερη επιλογή είναι το σχήμα 2. Λοιπόν, η τρίτη επιλογή χρησιμοποιείται συχνά σε βιομηχανική κλίμακα. Αυτός ο τύπος προστασίας μπορεί να δει κανείς, για παράδειγμα, σε οποιοδήποτε ραδιόφωνο αυτοκινήτου.

Όλα τα κυκλώματα, εκτός από το τελευταίο, έχουν λειτουργία αυτο-ίασης, δηλαδή, η λειτουργία θα αποκατασταθεί μόλις αφαιρεθεί το βραχυκύκλωμα ή αλλάξει η πολικότητα της σύνδεσης της μπαταρίας.

Συνημμένα αρχεία:

Πώς να φτιάξετε ένα απλό Power Bank με τα χέρια σας: διάγραμμα ενός σπιτικού power bank

Έχω έναν απλό φορτιστή στο σπίτι. Συνήθης φόρτιση, μετασχηματιστής, γέφυρα και καλώδια. Οι προστατευτικές μεμβράνες στους ακροδέκτες έχουν ξεκολλήσει, και τώρα πώς μπορείτε να καταλάβετε ποιος είναι πού! Αποφασίστηκε να συναρμολογηθεί μια απλή συσκευή προστασίας. Θα πω ότι έχω ξαναδεί κάτι παρόμοιο, αλλά έπρεπε να το φτιάξω μόνος μου. Υπήρχε απλώς ένα ρελέ με UPS με επαφές 10Α.

Το σύστημα λειτουργεί με βάση αυτή την αρχή. Όταν συνδέσετε σωστά τους ακροδέκτες στην μπαταρία, η υπολειπόμενη φόρτιση της μπαταρίας κλείνει το ρελέ και η φόρτιση ξεκινά, η πράσινη λυχνία LED ανάβει. Όταν έχετε ανακατέψει τους ακροδέκτες, ανάβει η κόκκινη λυχνία LED, σηματοδοτώντας ότι δεν έχετε συνδεθεί σωστά. Μια απλή συσκευή με λίγα μόνο εξαρτήματα

Εδώ είναι το κύκλωμα προστασίας αντίστροφης πολικότητας

R1-2 = 510
VD1-2= 1N4148 (Αλλά οποιαδήποτε είναι δυνατή) Το VD3-4 μπορεί να εξαιρεθεί
Relyukha 12V 10-15A, όπως είπα νωρίτερα, το πήρα από χαλασμένο UPS
Οποιαδήποτε LED

Πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος συσκευής προστασίας αντίστροφης πολικότητας:

Συνδέουμε ως εξής:
Z+ - συν του φορτιστή, υπάρχουν δύο από αυτά, καθορίστε ποιο από αυτά χρειάζεστε, καθώς ορισμένα ρελέ αυτού του τύπου κλείνουν τις επαφές με διαφορετικούς τρόπους
A+ - μπαταρία συν. Συνδέστε τον θετικό πόλο της μπαταρίας εδώ
Το G είναι μείον, ρίξτε το με ένα λεπτό σύρμα από το μείον της φόρτισης

Το κύκλωμα συγκολλήθηκε σε 5 λεπτά και έδειξε ότι είναι αρκετά άξιο λειτουργίας. Καλή τύχη με την επανάληψη σου

Εκσυγχρονίζω.Για να αντικαταστήσω αυτό το σχήμα, κατέληξα σε ένα ακόμη καλύτερο σύστημα προστασίας, το οποίο, εκτός από όλες τις λειτουργίες που είναι εγγενείς στο παλιό σχήμα, μπορεί επίσης να καθορίσει πόσο καιρό είναι ζωντανή η μπαταρία. Κάτι που θα σας γλιτώσει από προβλήματα όπως η εξάντληση του φορτιστή λόγω παλιών νεκρών μπαταριών. Μπορείτε να δείτε τη νέα μου εξέλιξη

Για ασφαλή, υψηλής ποιότητας και αξιόπιστη φόρτιση κάθε τύπου μπαταριών, προτείνω

Με uv. Έλεγχος διαχειριστή

Σας άρεσε αυτό το άρθρο;
Ας κάνουμε ένα δώρο στο εργαστήριο. Ρίξτε μερικά νομίσματα στον ψηφιακό παλμογράφο UNI-T UTD2025CL (2 κανάλια x 25 MHz). Ο παλμογράφος είναι μια συσκευή σχεδιασμένη για να μελετά τις παραμέτρους πλάτους και χρόνου ενός ηλεκτρικού σήματος. Κοστίζει 15.490 ρούβλια, δεν μπορώ να αντέξω οικονομικά ένα τέτοιο δώρο. Η συσκευή είναι πολύ απαραίτητη. Με αυτό, ο αριθμός των νέων ενδιαφέροντων σχεδίων θα αυξηθεί σημαντικά. Ευχαριστώ όλους όσους θα βοηθήσουν.

Οποιαδήποτε αντιγραφή του υλικού απαγορεύεται αυστηρά από εμένα και από πνευματικά δικαιώματα..Για να μην χάσετε αυτό το άρθρο, στείλτε στον εαυτό σας έναν σύνδεσμο χρησιμοποιώντας τα κουμπιά στα δεξιά
Υποβάλλουμε επίσης όλες τις ερωτήσεις μέσω της παρακάτω φόρμας. Μην ντρέπεστε παιδιά

MOSFET n-καναλιού + δίοδος zener 7,2...15V + αντίσταση μερικών δεκάδων κιλών ohms = ΑΣΦΑΛΕΙΑ

Το έργο φαίνεται να είναι ασήμαντο. Και γιατί θα χρειαστεί ποτέ κάποιος να προστατεύσει οποιοδήποτε ηλεκτρονικό προϊόν από την αντίστροφη πολικότητα του τροφοδοτικού;

Αλίμονο, μια ύπουλη θήκη έχει χίλιους και έναν τρόπους για να γλιστρήσει ένα μείον αντί για ένα συν σε μια συσκευή που αφιερώσατε πολλές μέρες στη συναρμολόγηση και την αποσφαλμάτωση και τώρα μόλις άρχισε να λειτουργεί.

Θα δώσω μόνο μερικά παραδείγματα πιθανών δολοφόνων ηλεκτρονικών πλακών ψωμιού και τελικών προϊόντων επίσης:

Τροφοδοτικά γενικής χρήσης με τα γενικά βύσματά τους, τα οποία μπορούν να συνδεθούν είτε με ένα συν στην εσωτερική επαφή είτε με ένα μείον.
Μικρά τροφοδοτικά (τέτοια κουτιά στο βύσμα τροφοδοσίας) - παράγονται όλα με ένα συν στην κεντρική επαφή, έτσι δεν είναι; ΟΧΙ!
Οποιοσδήποτε τύπος βύσματος για παροχή ρεύματος χωρίς σκληρό μηχανικό «κλειδί». Για παράδειγμα, βολικά και φθηνά "jumpers" υπολογιστή με βήμα 2,54 mm. Ή βιδώστε σφιγκτήρες.
Πώς σας φαίνεται αυτό το σενάριο: προχθές υπήρχαν μόνο μαύρα και μπλε καλώδια στο χέρι. Σήμερα ήμουν σίγουρος ότι το «μείον» είναι το μπλε σύρμα. Chpok - αυτό είναι λάθος. Στην αρχή ήθελα να χρησιμοποιήσω μαύρο και κόκκινο.
Ναι, απλά αν έχετε μια κακή μέρα - ανακατέψτε μερικά καλώδια ή συνδέστε τα αντίστροφα απλά επειδή κρατούσατε την πλακέτα ανάποδα...

Πάντα θα υπάρχουν άνθρωποι (ξέρω τουλάχιστον δύο τέτοιες πιπεριές) που κοιτάζοντας κατευθείαν στα μάτια θα δηλώνουν σταθερά και κατηγορηματικά ότι δεν θα κάνουν ποτέ μια τέτοια βλακεία όπως η αντιστροφή της πολικότητας της πηγής ρεύματος! Ο Θεός είναι ο κριτής τους. Ίσως αφού οι ίδιοι συναρμολογήσουν και διορθώσουν αρκετά πρωτότυπα σχέδια του δικού τους σχεδίου, να γίνουν πιο σοφοί. Στο μεταξύ, δεν θα διαφωνήσω. Θα σας πω μόνο τι χρησιμοποιώ.

Ιστορίες ζωής

Ήμουν ακόμα αρκετά μικρός όταν έπρεπε να ξανακολλήσω 25 από τις 27 θήκες. Ευτυχώς, αυτά ήταν παλιά καλά μικροκυκλώματα DIP.
Από τότε, σχεδόν πάντα τοποθετώ μια προστατευτική δίοδο δίπλα στο βύσμα τροφοδοσίας.

Παρεμπιπτόντως, το θέμα της προστασίας από εσφαλμένη πολικότητα ισχύος είναι σχετικό όχι μόνο στο στάδιο της δημιουργίας πρωτοτύπων.
Μόλις πρόσφατα είδα τις ηρωικές προσπάθειες ενός φίλου να αποκαταστήσει έναν τεράστιο κόφτη λέιζερ. Η αιτία της βλάβης ήταν ένας επίδοξος τεχνικός που ανακάτεψε τα καλώδια τροφοδοσίας του αισθητήρα/σταθεροποιητή για την κατακόρυφη κίνηση της κεφαλής κοπής. Παραδόξως, το ίδιο το κύκλωμα φαίνεται να έχει επιβιώσει (εξάλλου προστατεύτηκε από μια δίοδο παράλληλα). Όλα όμως κάηκαν τελείως μετά: ενισχυτές, κάποιου είδους λογική, έλεγχος σερβομηχανισμών...

Αυτή είναι ίσως η απλούστερη και ασφαλέστερη επιλογή για την προστασία του φορτίου από την αντίστροφη πολικότητα του τροφοδοτικού.
Υπάρχει μόνο ένα κακό πράγμα: η πτώση τάσης στη δίοδο. Ανάλογα με τη δίοδο που χρησιμοποιείται, μπορεί να πέσει από περίπου 0,2V (Schottky) και έως 0,7...1V - σε συμβατικές διόδους ανορθωτή με διασταύρωση p-n. Τέτοιες απώλειες μπορεί να είναι απαράδεκτες στην περίπτωση τροφοδοσίας ρεύματος που τροφοδοτείται από μπαταρία ή σταθεροποιείται. Επίσης, σε σχετικά υψηλή κατανάλωση ρεύματος, οι απώλειες ισχύος στη δίοδο μπορεί να είναι πολύ ανεπιθύμητες.

Με αυτόν τον τύπο προστασίας δεν υπάρχουν απώλειες κατά την κανονική λειτουργία.
Δυστυχώς, σε περίπτωση αντιστροφής της πολικότητας, το τροφοδοτικό διατρέχει τον κίνδυνο να σπάσει. Και αν η πηγή ενέργειας αποδειχθεί πολύ ισχυρή, η δίοδος θα καεί πρώτα και μετά ολόκληρο το κύκλωμα που προστατεύει.
Στην πρακτική μου, μερικές φορές χρησιμοποιούσα αυτόν τον τύπο προστασίας αντίστροφης πολικότητας, ειδικά όταν ήμουν σίγουρος ότι η πηγή ρεύματος είχε προστασία υπερέντασης. Ωστόσο, μια μέρα κέρδισα πολύ καθαρά αποτυπώματα στα καμένα δάχτυλά μου όταν άγγιξα το ψυγείο του σταθεροποιητή τάσης, το οποίο προσπαθούσε να παλέψει ενάντια σε μια παχιά δίοδο Schottky.

p-channel MOSFET - μια επιτυχημένη αλλά ακριβή λύση

Αυτή η σχετικά απλή λύση δεν έχει ουσιαστικά κανένα μειονέκτημα: αμελητέα πτώση τάσης/ισχύος στη συσκευή διέλευσης σε κανονική λειτουργία και καθόλου ρεύμα σε περίπτωση αντιστροφής της πολικότητας.
Το μόνο πρόβλημα: πού να βρείτε υψηλής ποιότητας, φθηνά, υψηλής ισχύος τρανζίστορ φαινομένου πεδίου καναλιού p με μονωμένη πύλη; Αν γνωρίζετε, θα είμαι ευγνώμων για τις πληροφορίες 😉
Αν όλα τα άλλα είναι ίσα, ένα MOSFET καναλιού p σε οποιαδήποτε παράμετρο θα είναι πάντα περίπου τρεις φορές χειρότερο από το αντίστοιχο του καναλιού n. Συνήθως, τόσο η τιμή όσο και κάτι από το οποίο μπορείτε να επιλέξετε είναι χειρότερα: αντίσταση ανοιχτού καναλιού, μέγιστο ρεύμα, χωρητικότητα εισόδου κ.λπ. Αυτό το φαινόμενο εξηγείται από περίπου τρεις φορές μικρότερη κινητικότητα των οπών από τα ηλεκτρόνια.

MOSFET n καναλιών - η καλύτερη προστασία

Δεν είναι καθόλου δύσκολο να αποκτήσετε ένα ισχυρό τρανζίστορ CMOS n καναλιών χαμηλής τάσης αυτές τις μέρες· μερικές φορές μπορείτε να το αποκτήσετε ακόμη και δωρεάν (περισσότερα για αυτό αργότερα;). Επομένως, η παροχή αμελητέας πτώσης ανοιχτού καναλιού για οποιοδήποτε φανταστικό ρεύμα φόρτισης είναι ένα παιχνιδάκι.

MOSFET N-καναλιού + δίοδος zener 7,2...15V + αντίσταση μερικών δεκάδων κιλών ohms = ΑΣΦΑΛΕΙΑ

Ακριβώς όπως σε ένα κύκλωμα με ένα MOSFET καναλιού p, εάν η πηγή είναι συνδεδεμένη λανθασμένα, τόσο το φορτίο όσο και η άτυχη πηγή βρίσκονται εκτός κινδύνου.

Το μόνο «μειονέκτημα» που μπορεί να παρατηρήσει ένας σχολαστικός αναγνώστης σε αυτό το σύστημα προστασίας είναι ότι η προστασία περιλαμβάνεται στο λεγόμενο. "καλώδιο γείωσης.
Αυτό μπορεί πράγματι να είναι άβολο εάν χτίζεται ένα μεγάλο γήινο αστρικό σύστημα. Αλλά σε αυτήν την περίπτωση, πρέπει απλώς να παρέχετε την ίδια προστασία σε άμεση γειτνίαση με το τροφοδοτικό. Εάν αυτή η επιλογή δεν είναι κατάλληλη, θα υπάρχουν πιθανώς τρόποι είτε να παρέχετε σε ένα τόσο περίπλοκο σύστημα μοναδικούς συνδέσμους ισχύος με αξιόπιστα μηχανικά κλειδιά είτε να εγκαταστήσετε μια «σταθερή» ή τουλάχιστον «γείωση» χωρίς συνδέσμους.

Προσοχή: στατικός ηλεκτρισμός!

Όλοι έχουμε προειδοποιηθεί πολλές φορές ότι τα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου φοβούνται τις στατικές εκκενώσεις. Αυτό είναι αλήθεια. Τυπικά η πύλη μπορεί να αντέξει 15...20 Volt. Λίγο ψηλότερα - και η μη αναστρέψιμη καταστροφή του μονωτή είναι αναπόφευκτη. Ταυτόχρονα, υπάρχουν περιπτώσεις όπου ο χειριστής πεδίου φαίνεται να εξακολουθεί να λειτουργεί, αλλά οι παράμετροι είναι χειρότερες και η συσκευή μπορεί να αποτύχει ανά πάσα στιγμή.
Ευτυχώς (και δυστυχώς) τα ισχυρά τρανζίστορ φαινομένου πεδίου έχουν μεγάλες χωρητικότητες μεταξύ της πύλης και του υπόλοιπου κρυστάλλου: από εκατοντάδες picofarads έως αρκετές νανοφαράντ και περισσότερες. Ως εκ τούτου, η εκφόρτιση του ανθρώπινου σώματος συχνά αντέχει χωρίς προβλήματα - η χωρητικότητα είναι αρκετά μεγάλη έτσι ώστε το αποστραγγισμένο φορτίο να μην προκαλεί επικίνδυνη αύξηση της τάσης. Έτσι, όταν εργάζεστε με ισχυρούς εργάτες πεδίου, αρκεί συχνά να τηρείτε ελάχιστη προσοχή όσον αφορά τα ηλεκτροστατικά και όλα θα πάνε καλά :)

δεν είμαι μόνος

Αυτό που περιγράφω εδώ είναι, χωρίς αμφιβολία, μια πολύ γνωστή πρακτική. Αλλά αν αυτοί οι προγραμματιστές της στρατιωτικής βιομηχανίας είχαν τη συνήθεια να δημοσιεύουν τα σχέδια των κυκλωμάτων τους σε ιστολόγια...
Να τι συνάντησα στο Διαδίκτυο:

> > Πιστεύω ότι είναι πολύ καλή συνήθης πρακτική η χρήση ενός καναλιού N
> > MOSFET στο καλώδιο επιστροφής στρατιωτικών τροφοδοτικών (είσοδος 28V).
> > Αποστράγγιση για παροχή αρνητική, πηγή στο αρνητικό του PSU και
> > η πύλη που κινείται από ένα προστατευμένο παράγωγο της θετικής προσφοράς.

Πού να βρείτε MOSFET για σχεδόν τίποτα

ελάτε να με δείτε λίγο αργότερα - θα υπάρχει άρθρο 😉

Παραδείγματα εφαρμογών

Απλό με προστασία αντίστροφης πολικότητας ισχύος:

Καλά πειράματα!

Σας ενδιέφερε; Γράψτε μου!

Ρωτήστε, προτείνετε: στα σχόλια ή σε προσωπικό μήνυμα. Ευχαριστώ!

Τα καλύτερα!

Σεργκέι Πατρουσίν.

Λοιπόν, όπως υποσχέθηκε - το δεύτερο άρθρο, το οποίο είναι αφιερωμένο στο σύστημα προστασίας αντιστροφής πολικότητας, το οποίο έχει βρει αρκετά ευρεία εφαρμογή σε βιομηχανικούς και οικιακούς φορτιστές. Αυτή η επιλογή επιλέχθηκε ως ιδιαίτερα απλή και μπορεί να επαναληφθεί ακόμα και από άτομο που δεν έχει καμία σχέση με τα ηλεκτρονικά.

Για να εφαρμόσετε ένα τέτοιο κύκλωμα προστασίας, χρειάζεστε μόνο μια δίοδο - μόνο μία δίοδο, η οποία θα εγκατασταθεί προς την κατεύθυνση προς τα εμπρός στον θετικό δίαυλο του φορτιστή.

Ένα τέτοιο σύστημα είναι τόσο απλό που για να τροποποιήσετε τον φορτιστή, δεν είναι καθόλου απαραίτητο να τον αποσυναρμολογήσετε. Για να εφαρμόσουμε αυτήν την ιδέα, χρησιμοποιούμε την πιο σημαντική λειτουργία μιας διόδου ημιαγωγών - προς τα εμπρός η δίοδος είναι ανοιχτή, αλλά εάν συνδεθεί προς την αντίστροφη κατεύθυνση, θα κλειδωθεί.

Κατά συνέπεια, εάν ξαφνικά μπερδέψετε την πολικότητα, τότε το ρεύμα απλά δεν θα ρέει, δεν θα σκάει, δεν θα θερμαίνεται ή άλλα φαινόμενα καπνού.

Αλλά όπως γνωρίζουμε, όταν η τάση ρέει μέσω της διασταύρωσης της διόδου ανορθωτή, τότε στην έξοδο της τελευταίας θα υπάρξει πτώση τάσης στην περιοχή των 0,7 Volt, ακριβώς για να είναι η πτώση ελάχιστη, θα χρησιμοποιήσουμε Δίοδοι SCHOTTTKY (με φράγμα Schottky) - υπάρχει μια πτώση σε αυτό η τάση είναι περίπου 0,3-0,4 Volt.
Το μόνο μειονέκτημα μιας τέτοιας προστασίας είναι ότι ένα αρκετά μεγάλο ρεύμα θα ρέει μέσω της δίοδος, το οποίο οδηγεί σε θέρμανση της διόδου.

Για να γίνει αυτό, η δίοδος πρέπει να εγκατασταθεί στην ψύκτρα. Δίοδοι Schottky υψηλού ρεύματος μπορούν να βρεθούν σε τροφοδοτικά υπολογιστών. Οι δίοδοι στα υποδεικνυόμενα μπλοκ είναι ένα συγκρότημα διόδων τριών ακροδεκτών· κάθε συγκρότημα περιέχει δύο διόδους με μια κοινή κάθοδο. Πρέπει να επιλέξετε διόδους με ρεύμα τουλάχιστον 15 Amps ανά δίοδο. Σε μονάδες υπολογιστών μπορεί να υπάρχουν δίοδοι με ρεύμα έως 2x30 Amperes.

Πρώτα πρέπει να εγκαταστήσετε μια δίοδο στην ψύκτρα και, στη συνέχεια, να παραλληλίσετε τις ανόδους των διόδων, έτσι συνδέσαμε και τις δύο διόδους παράλληλα.

Ήθελα να φτιάξω κάτι σχετικό με έναν φορτιστή μπαταρίας. Και το πρώτο πράγμα που σκέφτηκα να συναρμολογήσω ήταν η προστασία από την αντιστροφή πολικότητας στο ρελέ.

Αλλά όταν έψαχνα στο Διαδίκτυο για το απαιτούμενο σχήμα, δεν βρήκα κάτι παρόμοιο. Και πριν από αυτό το είχα δει πριν από ένα χρόνο. Σχεδίασα ένα διάγραμμα από μνήμης και είμαι έτοιμος να το μοιραστώ μαζί σας.

Αυτή η συσκευή είναι απαραίτητη για την προστασία της μπαταρίας και τη φόρτισή σας από ζημιές, αποτρέποντάς σας από το να ανακατεύετε τους ακροδέκτες και θα σας γλιτώσει από πολλά προβλήματα.

Εδώ είναι ένα διάγραμμα μιας συσκευής αντιστροφής πολικότητας για φορτιστές ρελέ.

Στοιχεία:

R1 = 510
Rel2 = 12V (Τυχόν 12V 10-15A, αφαιρεθεί από ένα πρώην UPS για υπολογιστή)

VD1-3= 1N4007 (δεν βρήκα άλλα).

Αν και το VD3 δεν απαιτείται, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα βραχυκυκλωτήρα. VD1 από την αυτοεπαγωγή του πηνίου του ρελέ.

Έτσι λειτουργεί η συσκευή. Όταν συνδέετε μια μπαταρία, το υπόλοιπο φορτίο σε αυτήν περνά μέσα από το ρελέ και κλείνει τις επαφές, παρέχοντας έτσι ρεύμα από το φορτιστή στην μπαταρία.

Εάν συνδέσετε λανθασμένα τα καλώδια στην μπαταρία, τότε το VD2 δεν θα επιτρέψει την ηλεκτρική ενέργεια να περάσει από το ρελέ και η φόρτιση δεν θα ξεκινήσει. Και αντί για φόρτιση, το LED θα ανάψει, υποδεικνύοντας ότι η φόρτιση δεν έχει συνδεθεί σωστά.

Εδώ είναι μια συσκευή προστασίας αντίστροφης πολικότητας για φορτιστή PCB.

Σφραγίδα συσκευής προστασίας αντίστροφης πολικότητας για το φορτιστή.

Μπορείτε να κάνετε λήψη της σφραγίδας Sprint-Layout 5.0 για τη συσκευή προστασίας αντίστροφης πολικότητας για το φορτιστή στον ιστότοπο στην παρακάτω πηγή.

MOSFET n-καναλιού + δίοδος zener 7,2...15V + αντίσταση μερικών δεκάδων κιλών ohms = ΑΣΦΑΛΕΙΑ

Τροφοδοτικά γενικής χρήσης με τα γενικά βύσματά τους, τα οποία μπορούν να συνδεθούν είτε με ένα συν στην εσωτερική επαφή είτε με ένα μείον.
Μικρά τροφοδοτικά (τέτοια κουτιά στο βύσμα τροφοδοσίας) - παράγονται όλα με ένα συν στην κεντρική επαφή, έτσι δεν είναι; ΟΧΙ!
Οποιοσδήποτε τύπος βύσματος για παροχή ρεύματος χωρίς σκληρό μηχανικό «κλειδί». Για παράδειγμα, βολικά και φθηνά "jumpers" υπολογιστή με βήμα 2,54 mm. Ή βιδώστε σφιγκτήρες.
Πώς σας φαίνεται αυτό το σενάριο: προχθές υπήρχαν μόνο μαύρα και μπλε καλώδια στο χέρι. Σήμερα ήμουν σίγουρος ότι το «μείον» είναι το μπλε σύρμα. Chpok - αυτό είναι λάθος. Στην αρχή ήθελα να χρησιμοποιήσω μαύρο και κόκκινο.
Ναι, απλά αν έχετε μια κακή μέρα - ανακατέψτε μερικά καλώδια ή συνδέστε τα αντίστροφα απλά επειδή κρατούσατε την πλακέτα ανάποδα...

Ιστορίες ζωής

Αυτή είναι ίσως η απλούστερη και ασφαλέστερη επιλογή για την προστασία του φορτίου από την αντίστροφη πολικότητα του τροφοδοτικού.
Υπάρχει μόνο ένα κακό πράγμα: η πτώση τάσης στη δίοδο. Ανάλογα με τη δίοδο που χρησιμοποιείται, μπορεί να πέσει από περίπου 0,2V (Schottky) και έως 0,7...1V σε συμβατικές διόδους ανορθωτή με διασταύρωση p-n. Τέτοιες απώλειες μπορεί να είναι απαράδεκτες στην περίπτωση τροφοδοσίας ρεύματος που τροφοδοτείται από μπαταρία ή σταθεροποιείται. Επίσης, σε σχετικά υψηλή κατανάλωση ρεύματος, οι απώλειες ισχύος στη δίοδο μπορεί να είναι πολύ ανεπιθύμητες.

p-channel MOSFET - μια επιτυχημένη αλλά ακριβή λύση

MOSFET n καναλιών - η καλύτερη προστασία

MOSFET N-καναλιού + δίοδος zener 7,2...15V + αντίσταση μερικών δεκάδων κιλών ohms = ΑΣΦΑΛΕΙΑ

Προσοχή: στατικός ηλεκτρισμός!

δεν είμαι μόνος

> > Πιστεύω ότι είναι πολύ καλή συνήθης πρακτική η χρήση ενός καναλιού N
> > MOSFET στο καλώδιο επιστροφής στρατιωτικών τροφοδοτικών (είσοδος 28V).
> > Αποστράγγιση για παροχή αρνητική, πηγή στο αρνητικό του PSU και
> > η πύλη που κινείται από ένα προστατευμένο παράγωγο της θετικής προσφοράς.
Τα 1600 Hz, που κάθονται σε μία πλακέτα, προστατεύονται επίσης:

Καλά πειράματα!

Σας ενδιέφερε; Γράψτε μου!

Ρωτήστε, προτείνετε: στα σχόλια ή σε προσωπικό μήνυμα. Ευχαριστώ!

Τα καλύτερα!

Σεργκέι Πατρουσίν.

Όταν η συσκευή σας δεν τροφοδοτείται συνεχώς από τροφοδοτικό, αλλά χρειάζεται να εισάγετε περιοδικά τους ακροδέκτες στην υποδοχή, αυτό συμβαίνει ιδιαίτερα με τους φορτιστές μπαταριών. Υπάρχει πιθανότητα τυχαίας ανάμειξης των ακροδεκτών. Το περιγραφόμενο κύκλωμα σε μια γέφυρα διόδου θα γίνει αξιόπιστη προστασία έναντι αντιστροφής πολικότητας και ένδειξη του τυχαίου σφάλματος σας.

Κύκλωμα προστασίας αντίστροφης πολικότητας:

Στην τεχνολογία υπάρχει μια τέτοια αργκό έκφραση «ανόητη»· ισχύει πολύ για συσκευές που με τον ένα ή τον άλλο τρόπο χειρίζονται μεγάλος αριθμός ανθρώπων, μεταξύ των οποίων σίγουρα θα υπάρχουν απρόσεκτοι και απρόσεκτοι που θα το ενεργοποιήσουν πρώτα. και μετά διαβάστε τις οδηγίες.

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι προστασίας έναντι της αντιστροφής της πολικότητας, για παράδειγμα, η κατασκευή ενός συνδετήρα ειδικού σχήματος έτσι ώστε να μην μπορεί να ενεργοποιηθεί παρά μόνο σωστά. Αλλά για ραδιοερασιτεχνικά σχέδια, ένα κύκλωμα γέφυρας διόδου είναι αρκετά κατάλληλο για αυτό το σκοπό.

Εικόνα Νο. 1 – Κύκλωμα προστασίας αντίστροφης πολικότητας

Όλα είναι πολύ απλά και πεζά, απλά συμπεριλαμβάνετε μια πρόσθετη γέφυρα διόδου στο κύκλωμά σας ή συνδέετε μια ξεχωριστή πλακέτα με ένα κύκλωμα προστασίας αντίστροφης πολικότητας. Με αυτή τη διάταξη της συσκευής, η πολικότητα στην είσοδο δεν έχει καμία απολύτως σημασία και δεν θα κάνετε ποτέ λάθος όταν εισάγετε τους ακροδέκτες στις πρίζες του τροφοδοτικού. Θα έχετε πάντα ό,τι χρειάζεστε στην έξοδο της γέφυρας διόδου (Α, Β). Απλώς να θυμάστε ότι πρόσθετα στοιχεία μπορεί να οδηγήσουν σε μικρές απώλειες ισχύος.

Δεν έδωσα τις τιμές των στοιχείων καθώς το κύκλωμα είναι καθολικό, πρέπει να τα επιλέξετε μόνοι σας. Όλα θα πρέπει να είναι κατάλληλα από άποψη ρεύματος και τάσης που να ικανοποιεί τις ανάγκες σας. Προσπάθησα να δείξω καθαρά τη γέφυρα διόδου (Β) και ως ένδειξη σφάλματος, χρησιμοποίησα ένα δίχρωμο LED που ανάβει πράσινο όταν η πολικότητα είναι σωστή.

Εικόνα Νο. 2 – Διατηρείται η πολικότητα – ανάβει το πράσινο φως

Το LED ανάβει κόκκινο όταν συνέδεσα εσφαλμένα το κύκλωμα προστασίας στους ακροδέκτες του τροφοδοτικού, αλλά ταυτόχρονα, η πολικότητα τηρείται πάντα αυστηρά στην έξοδο του κυκλώματος και η συσκευή μου δεν φοβάται πλέον την αντιστροφή πολικότητας.

Εικόνα Νο. 3 – Οι ακροδέκτες αντιστρέφονται – η κόκκινη λυχνία LED είναι αναμμένη

Όπως φαίνεται από την ένδειξη του πολύμετρου, η έξοδος του κυκλώματος προστασίας αντιστροφής πολικότητας είναι πάντα η ίδια πολικότητα, γεγονός που μειώνει σημαντικά την πιθανότητα καύσης της συσκευής σας.

Για όσους είναι ιδιαίτερα τεμπέληδες, έδωσα ένα παράδειγμα της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος μου και ένα σχέδιο συναρμολόγησης, μπορείτε απλά να το ξανασχεδιάσετε ή να το προσθέσετε στο κύκλωμά σας.

Εικόνα Νο. 4 – Σχέδιο πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος και συναρμολόγησης, παράδειγμα

Ελπίζουμε ότι το παραπάνω κύκλωμα προστασίας αντιστροφής πολικότητας θα βοηθήσει τους αρχάριους ραδιοερασιτέχνες να αποφύγουν την αστοχία των συσκευών τους, γι' αυτό μην ξεχάσετε να επισκεφθείτε

Ήθελα να φτιάξω ένα είδος φορτιστή μπαταρίας. Και το πρώτο πράγμα που σκέφτηκα να συναρμολογήσω ήταν η προστασία από την αντιστροφή πολικότητας στο ρελέ. Το παρακάτω απλό κύκλωμα για την προστασία του φορτιστή και της μπαταρίας μπορεί να γίνει από οποιονδήποτε, ακόμη και έναν αρχάριο ραδιοερασιτέχνη.