Для защиты радиоэлектронного оборудования традиционно применяют плавкие предохранители. Обычно в них используют тонкие неизолированные проводники калиброванного сечения, рассчитанные на заданный ток перегорания. Наиболее надежно эти приспособления работают в цепях переменного тока повышенного напряжения. С понижением рабочего напряжения эффективность их применения снижается. Обусловлено это тем, что при перегорании тонкой проволоки в цепи переменного тока возникает дуга, распыляющая проводник. Предельным напряжением, при котором может возникнуть такая дуга, считается напряжение 30...35 6. При низковольтном питании происходит просто плавление проводника. Процесс этот занимает более продолжительное время, что в ряде случаев не спасает современные полупроводниковые приборы от повреждения.Тем не менее, плавкие предохранители и поныне широко используют в низковольтных цепях постоянного тока, там, где от них не требуется повышенное быстродействие.Там, где плавкие предохранители не могут эффективно решить задачу защиты радиоэлектронного оборудования и приборов от токовых перегрузок, их можно с успехом использовать в схемах защиты электронных устройств от перенапряжения.Принцип действия этой защиты прост: при превышении уровня питающего напряжения срабатывает пороговое устройство, устраивающее короткое замыкание в цепи нагрузки, в результате которого проводник предохранителя плавится и разрывает цепь нагрузки.Метод защиты аппаратуры от перенапряжения за счет принудительного пережигания предохранителя, конечно, не является идеальным, но получил достаточно широкое распространение благодаря своей простоте и надежности. При использовании этого метода и выбора оптимального варианта защиты стоит учитывать, насколько быстродействующим должен быть автомат защиты, стоит ли пережигать предохранитель при кратковременных бросках напряжения или ввести элемент задержки срабатывания. Желательно также ввести в схему индикацию факта перегорания предохранителя.Простейшее защитное устройство [4.1], позволяющее спасти защищаемую радиоэлектронную схему, показано на рис. 4.1. При пробое стабилитрона включается тиристор и шунтирует нагрузку, после чего перегорает предохранитель. Тиристор должен быть рассчитан на значительный, хотя и кратковременный ток. В схеме совершенно не допустимо использование суррогатных предохранителей, поскольку в противном случае могут одновременно выйти из строя как защищаемая схема, так и источник питания, и само защитное устройство. Рис. 4.2. Помехозащищенная схема защиты нагрузки от превышения напряжения Усовершенствованная схема защиты нагрузки от превышения напряжения, дополненная резистором и конденсатором [4.2], показана на рис. 4.2. Резистор ограничивает предельный ток через стабилитрон и управляющий переход тиристора, конденсатор снижает вероятность срабатывания защиты при кратковременных бросках питающего напряжения.Следующее устройство (рис. 4.3) защитит радиоаппаратуру от выхода из строя при случайной переполюсовке или превышениинапряжения питания, что нередко бывает при неисправности генератора в автомобиле [4.3].При правильной полярности и номинальном напряжении питания диод VD1 и тиристор VS1 закрыты, и ток через предохранитель FU1 поступает на выход устройства. Если полярность обратная, то диод VD1 открывается, и сгорает предохранитель FU1. Лампа EL1 загорается, сигнализируя об аварийном подключении.При правильной полярности, но входном напряжении, превышающем установленный уровень, задаваемый стабилитронами VD2 и VD3 (в данном случае — 16 Б), тиристор VS1 открывается и замыкает цепь накоротко, что вызывает перегорание предохранителя и зажигание аварийной лампы EL1.Предохранитель FU1 должен быть рассчитан на максимальный ток, потребляемый радиоаппаратурой.Элементы ГТЛ-логики обычно работоспособны в узком диапазоне питающих напряжений (4,5...5,5 Б). Если аварийное снижение питающего напряжения не столь опасно для «здоровья» микросхем, то повышение этого напряжения совершенно недопустимо, поскольку может привести к повреждению всех микросхем устройства.На рис. 4.4 приведена простая и довольно эффективная схема защиты 7777-устройств от перенапряжения, опубликованная в болгарском журнале [4.4]. Способ защиты предельно прост: как только питающее напряжение превысит рекомендуемый уровень всего на 5% (т.е. достигнет величины 5,25 Б) сработает пороговое устройство и включится тиристор. Через него начинает протекать ток короткого замыкания, который пережигает плавкий предохранитель FU1. Разумеется, в качестве предохранителя нельзя использовать суррогатные предохранители, поскольку в таком случае может выйти из строя блок питания, защищающий схему тиристор, а затем и защищаемые микросхемы.Недостатком устройства является отсутствие индикации перегорания предохранителя. Эту функцию в устройство несложно ввести самостоятельно. Примеры организации индикации разрыва питающей цепи приведены также в главе 36 книги [1.5]. Схема устройства, которое в случае аварии в электросети защитит телевизор, видеомагнитофон, холодильник и т.д. от перенапряжения, приведена на рис. 4.5 [4.5].Напряжение срабатывания защиты определяется падением напряжения на составном стабилитроне VD5+VD6 и составляет 270 Б.Конденсаторы С1 и С2 образуют совместно с резистором R1 RC-цепочку, которая препятствует срабатыванию устройства при импульсных выбросах в сети.Схема работает следующим образом. При напряжении в сети до 270 В стабилитроны VD3, VD4 закрыты. Также закрыты и тиристоры VS1, VS2. При действующем напряжении более 270 В открываются стабилитроны VD3, VD4, и на управляющие электроды тиристоров VS1, VS2 поступает открывающее напряжение. В зависимости от полярности полупериода сетевого напряжения ток проходит либо через тиристор VS1, либо через VS2. Когда ток превышает 10 А, срабатывают автоматические выключатели (пробки, плавкие предохранители), отключая электроприборы от электросети. Нагрузка (на рисунке не показана) подключается параллельно тиристорам. Проверить работоспособность устройства можно с помощью ЛАТРа.Устройство работоспособно и на постоянном токе. Устройство защиты от перенапряжения (рис. 4.6) выгодно отличается от предыдущих тем, что в нем не происходит необратимого повреждения элемента защиты [4.6]. Вместо этого при напряжении свыше 14,1 В пробивается цепочка стабилитронов VD1 — VD3, включается и самоблокируется тиристор VS1, срабатывает реле К1 и своими контактами отключает цепь нагрузки.Восстановить исходное состояние устройства защиты можно только после вмешательства оператора — для этого следует нажать на кнопку SB1. Устройство также переходит в рабочий ждущий режим после кратковременного отключения источника питания. К числу недостатков данного устройства защиты относится его высокая чувствительность к кратковременным перенапряжениям.Устройство (патент DL-WR 82992) [4.7], принципиальная схема которого приведена на рис. 4.7, может применяться для защиты нагрузки от недопустимо высокого выходного напряжения. В нормальных условиях транзистор VT1 работает в режиме, когда напряжение между его коллектором и эмиттером небольшое, и на транзисторе рассеивается небольшая мощность (ток базы определяется резистором R1). Сопротивление стабилитрона VD2 в этом случае большое и тиристор VS1 закрыт. При возрастании напряжения на выходе устройства выше определенной величины через стабилитрон начинает протекать ток, который приводит к открыванию тиристора. Транзистор VT1 при этом закрывается, и напряжение на выходе устройства становится близко к нулю. Отключить защиту можно только отключением источника питания.Описанное устройство должно включаться в выходную цепь стабилизаторов так, чтобы сигнал обратной связи подавался из цепи, расположенной за системой защиты. При номинальном выходном напряжении 12 В и токе 1 А в устройстве можно применить транзистор КТ802А, тиристор КУ201А — КУ201К, стабилитрон — Д814Б. Сопротивление резистора R1 должно быть 39 Ом (мощность рассеивания при отсутствии системы автоматики, отключающей стабилизатор от сети, составляет 10 Вт), R2 — 200 Ом, R3 — 1 кОм. lib.qrz.ru Любое хорошее зарядное устройство для автомобильного аккумулятора не должно бояться коротких замыканий и случайной переполюсовки питания. Имея опыт в ремонте зарядных устройств хочу заметить, что функцией защиты от переполюсовки питания могут похвастаться далеко не все зарядные устройства. Как право в бюджетных версиях применен обычный предохранитель, который при смене полярности сгорает ( в отдельной статье рассмотрим и эту защиту), поэтому сегодня подробно остановимся на одной из многочисленных схем защиты от кз и переполюсовки. Сразу скажу — на авторство не претендую, схема еще давно была опубликована на сайте радиокот. Основные достоинства схемы 1) Минимальное количество компонентов2) Функция самовосстановления3) Высокая скорость срабатывания4) Минимальные затраты В схеме нет сложных узлов и микросхем, благодаря электронной основе схема не имеет ограничения по сроку службы компонентов (как например в релейной защите.) Работает следующим образом . Когда на выход подключен аккумулятор и последний заряжается (т.е не нарушена полярность питания), полевой транзистор открыт и ток заряда протекает по нему на аккумулятор, плюс в схем общий. Силовой шунт на входе схемы задействован как датчик тока и как только на выходе смениться полярность на неправильную или образуется короткое замыкание, это приведет к увеличению тока в схеме и образуется падение напряжение на шунте и на полевом транзисторе В этот момент откроется маломощный транзистор VT2 и затвор полевого транзистора по открытому переходу VT2 будет зашунтирован за землю и полевик будет полностью закрыт, следовательно минус питания не дойдет со выхода. В этот момент загорится также светодиод, питание для которого поступает по открытому каналу VT2Схема может находиться в таком состоянии бесконечно долго, поскольку полевой транзистор закрыт и на нем не образуется тепловыделение. Шунт можно взять от амперметра на 10 Ампер или собрать из низкоомных резисторов, хотя последний вариант более затратный. Есть еще вариант выдрать нужный шунт из платы контроля аккумулятора ноутбука. Полевой транзистор можно взять от материнской платы, важен допустимый ток — от 30 Ампер, установит на радиатор. Автор; АКА КАСЬЯН xn----7sbgjfsnhxbk7a.xn--p1ai Очень полезная самоделка для тех, кто имеет дело с электричеством. Смотрите как сделать своими руками сигнализатор перегрузки тока. Привет! Неоднократно бывают такие случаи, когда нужно проследить за током, который потребляет нагрузку, и в случае превышения немедленно его отключить, чтобы не вывести из строя потребляемую нагрузку или сам источник питания. Для этой работы и были созданы вот такие конструкции «сигнализаторы»¸ чтобы оповещать о превышении нормы потребляемого тока. Такие конструкции очень выручают при коротком замыкании в цепи и помогают предотвратить перегрузки по току. Принцип работы этого устройства не так уж сложен, как вы подумали, разобраться, как все работает, мы сможем с помощью схемы на изображении. Если резистор R1 отключен от гнезд Х1 и Х2, нагрузкой для источника питания будет составлять электрическая цепь из резистора R2, и светодиод HL1 , будет гореть информируя о том что на выходах Х1 и Х2 есть напряжение. Ток при всем будет проходить через резистор R6. Напряжение на нем небольшое и поэтому транзистор VT1 закрыт. Исходя из этого понятно, что транзистор VT2 тоже закрыт, а светодиод HL2 незажжен. Нужно всего лишь подключить на гнезда Х1 и Х2, дополнительную нагрузку как R1, увеличивается общий ток и на резистор R6 падает большее напряжение. При правильно положении переменного резистора R7, который устанавливается из начала, оба транзисторы VT1 и VT2 открываются. И сразу вспыхивает светодиод HL2, сообщая о нарушении и превышении нагрузки. Светодиод HL1,в свою очередь не тухнет, а продолжает гореть, напоминая о существующем напряжении. При коротком замыкании цепи нагрузки светодиод HL1 потухнет, а HL2 вспыхнет, сообщая о перегрузке. Это легко проверить, стоит замкнуть (на короткий срок) выходы Х1 и Х2. Переменный резистор можно установить на требующую для вас нагрузку. Например, установить, так что устройство не будет реагировать на резистор R1 сопротивляемостью 1 кОм, а будет реагировать, скажем, на резистор 500 Ом, или 200 Ом. Для изготовления такой полезной защиты от перегрузки тока на двух транзисторах, нам понадобятся следующие детали: 1. Резистор 300 Ом 2. Резистор 1 кОм 3. Резистор 1 кОм 4. Резистор 1 кОм 5. Резистор 10 кОм 6. Резистор 10 кОм 7. Резистор 10 кОм 8. Переменный резистор 10 кОм 9. Транзистор КТ 315 Б 10. Транзистор КТ 361 Б 11. Светодиод АЛ 307 Б 12. Светодиод АЛ 07 Б Все детали можно найти на латах старых советских телевизоров, радио приемниках, магнитофонах. Что касается транзисторов, то их можно найти в приемниках и магнитофонах. В транзисторах КТ 315 и КТ 361, есть небольшое отличие. У них разная структура, то есть у одного n – p – n, а у другого p – n – p. Но при этом расположение базы, коллектора и эмиттера одинаковое. Как обычно нам нужно взять небольшой кусочек картона или тонкой фанеры, разметить на ней схему, и приступить к следующему шагу. Сегодня я хочу рассказать новый способ припаивания деталей на схеме. Старый способ, который я использовал в других самоделках, например в ждущем мультивибраторе, был неплохой, но он не такой надежный и качественный. Итак, вам нужно найти вот такую банку из под кофе или из под сгущенки, в общем, это не имеет значения, главное, чтобы она была железная. Далее с этой банки нужно вырезать вот такую небольшую пластину, как вы видите на фото. Эту пластину ни в коем случае нельзя выравнивать молотком, так как после этого не будет браться олово. Нужно вырезать, подровнять плоскогубцами, и приступить к следующему шагу. С этой большой пластины нужно нарезать как можно больше таких тонких, мелких пластинок, которые вы видите на рисунке. Их также не нужно выравнивать молотком, и преждевременно цеплять оловом. Имея такие пластины, нужно разместить их на картонной плате, на которой уже нарисована схема. Эти пластины надо разместить четко по плате, а не куда попадется. Вы должны рассчитать размер деталей, и рассмотреть положение каждой относительно другой. То есть их нужно разместить по схеме, с размерами, для совместной связи. Как вы видите на моем фото все детали подходят по размеру, и пластины размещены правильно. Перейдем непосредственно к пайке. Нам теперь необходимо каждую пластинку смочить в канифоли и обмазать оловом так, как вы видите на фото. С таким подходом детали сразу будут приниматься и припаиваться. Так это выглядит на обратной стороне. Как видите, ничего не надо замыкать и спаивать, а только загнуть концы, чтобы скоба хорошо держалась. И вот все, я это все спаял, а для вас это остался последний шаг – разместить детали по схеме на пластинах. Для удобства я обозначил все Х выходы, и вы также можете ориентироваться по ним. В общем будут какие либо вопросы пишите в комментариях - всем отвечу. Смотрите также: Как найти скрытую проводку - простой способ www.sami-svoimi-rukami.ru Промышленные установки и автомобильное оборудование являются мощными источниками помех. Поэтому необходимо обеспечивать защиту линий питания устройств от бросков напряжения, перегрузок по току, неверной полярности питающих напряжений, электростатических разрядов. Существует несколько способов защиты: Использование микросхем со встроенной защитой не всегда возможно, так как они имеют более высокую стоимость и не способны справляться с мощными помехами. В жестких условиях промышленной и автомобильной электроники использование внешних цепей остается единственным надежным способом избежать повреждения оборудования. Типовая схема защиты на дискретных компонентах (рисунок 1) позволяет достаточно эффективно бороться со всеми типами помех. Для защиты от перенапряжений используют TVS-диод (D2), либо варистор (R2). Защиту от перегрузки по току обеспечивает предохранитель (FU1), или термистор (R1). Диод (D1) необходим на случай неправильной полярности питающего напряжения и для защиты от импульсов обратной полярности. Помехи от переключений нагрузок фильтруются при помощи конденсатора (С1). Рис. 1. Схема защиты на дискретных компонентах Реализация защиты на дискретных элементах имеет следующие преимущества: низкую стоимость, простоту монтажа, высокую степень защиты от самых мощных помех. Однако, есть и недостатки (таблица 1). Таблица 1. Недостатки дискретной защиты Недостатки защиты от перенапряжений с помощью TVS-диодов (D2) достаточно очевидны. Дело в том, что ВАХ TVS-диода (рисунок 2а) имеет наклон в области ограничения. Величина напряжения ограничения (Uогр) зависит от величины тока, а значит — и от мощности помехи. Так у TVS-диода SM6T30A напряжение пробоя Uпр = 28,5 В, а напряжение ограничения Uогр = 41,5 В при токе 14,5 А. Соответственно, сама микросхема питания, имея рабочее напряжение до 28,5 В, должна выдерживать пульсации до 41,5 В. Рис. 2. ВАХ TVS диода (а) и варистора(б) Аналогичным недостатком обладает варистор, у которого еще более пологая ВАХ (рисунок 2б), в результате разница между рабочим напряжением и напряжением ограничения еще больше, чем в случае с TVS. Плавкие предохранители (F1), используемые для защиты от перегрузки по току, требуют ручной замены в случае выхода из строя, что весьма проблематично, так как для этого необходим обслуживающий персонал. При использовании термистора (R1), на нем выделяется большая мощность, если прибор потребляет большой ток. Диод D1, защищающий схему от неверной полярности питания, имеет два главных недостатка. Во-первых, при протекании прямого тока на нем выделяется большая мощность. Нетрудно подсчитать, что при токе в 10 А на диоде Шоттки (Uпр = 0,5 В) выделится 5 Вт. Отвод тепла в этом случае станет серьезной задачей. Во-вторых, падение напряжения увеличит минимальный порог входного напряжения. Так, например, если микросхема питания защищаемого устройства работает в диапазоне 7…30 В, то падение напряжения на диоде (Uпр = 0,5 В) приведет к тому, что минимальное входное напряжение увеличится до 7,5 В. Активная схема защиты от помех лишена недостатков дискретной схемы. Суть данного решения заключается в том, что неэффективные элементы (диоды, предохранители) заменяются транзисторами (рисунок 3), управление которыми осуществляется при помощи дополнительных интеллектуальных элементов. Рис. 3. Упрощенная схема активной защиты Транзистор VT2 заменяет TVS-диод D2 (рисунок 1) и служит для защиты от перенапряжений. Система защиты постоянно контролирует входное напряжение. Как только входное напряжение превысит пороговое значение, схема защиты отключает транзистор VT2. При этом, возможно несколько вариантов повторного включения (рисунок 4). Рис. 4. Активная защита от перенапряжений 1. Без автоматического включения — включение транзистора произойдет только после сброса схемы защиты, либо после повторной подачи питания (рисунок 4а). 2. С автовключением — в этом случае происходит автоматический сброс схемы защиты по истечении таймаута Tretray и транзистор включается вновь (рисунок 4б). 3. Схема с активным ограничением напряжения. Транзистор включается только после того, как напряжение вернется в допустимый диапазон с учетом гистерезиса (рисунок 4в). Очевидно, что главный недостаток TVS-диода устраняется — напряжение ограничения может быть задано с точностью до милливольт. Защита от перегрузки по току осуществляется с помощью VT2. Как и в случае с перегрузкой по напряжению, при превышении значения допустимого тока схема защиты выключает транзистор VT2. Повторное включение также возможно различными способами: с автоматическим включением после таймаута (рисунок 5а), без автоматического включения (рисунок 5б), с активным ограничением тока (рисунок 5в). Таким образом, отпадает необходимость менять сгоревший предохранитель. Малое значение сопротивления шунта уменьшает выделение тепла и не повышает нижний порог напряжения, в отличие от термисторов. Рис. 5. Активная защита от перегрузки по току Защита от отрицательных выбросов напряжения и от неверной полярности питания реализована с помощью транзистора VT1 (рисунок 2) вместо диода VD1 (рисунок 1). При работе в нормальном режиме транзистор открыт. Благодаря низкому сопротивлению канала, потери мощности и падение напряжения на нем гораздо меньше, чем на диоде. Помимо прочего, можно контролировать и нижний порог входного напряжения. При понижении входного напряжения ниже допустимого уровня транзистор VT2 отключается. С одной стороны, это дает дополнительную защиту от короткого замыкания, с другой — позволяет разрешать работу устройств только в жестко заданном диапазоне входных напряжений. Следует четко понимать, что, хотя схема активной защиты по ряду параметров превосходит схему на дискретных элементах, она все же не может в одиночку обеспечить надежную защиту в жестких условиях. Поэтому для защиты от самых мощных помех необходимо использовать дополнительные дискретные элементы. Компания Maxim Integrated выпускает несколько линеек микросхем активной защиты для различных областей, таких как промышленные приложения, автомобильная техника, потребительская электроника. Maxim Integrated постоянно расширяет спектр интегральных микросхем для защиты линий питания. Новые образцы для промышленной и коммерческой электроники (таблица 2), имеют в своем составе встроенные ключи, что упрощает схему (рисунок 6) и уменьшает занимаемую площадь. Таблица 2. Защитные микросхемы для промышленных и коммерческих приложений Рис. 6. Применение специализированной микросхемы со встроенным ключом на примере MAX14575 Серия MAX14571/72/73 представляет собой интеллектуальные микросхемы с полным комплектом защитных механизмов (рисунок 6): Выход ошибки FAULT позволяет судить о состоянии микросхемы. Для расширения защитного диапазона напряжений на входе необходимо разместить пару встречных TVS-диодов. Это особенно важно для промышленных модульных систем, в которых используется «горячее» подключение устройств. Так, например, для питающего напряжения 24 В импульсы при подключении могут превосходить 40 В. Помимо низковольтного входа разрешения работы (EN) микросхемы имеют и высоковольтный вход (HVEN), который может управляться внешней системой. Широкий диапазон обеспечиваемых напряжений питания позволяет применять эти микросхемы в промышленных системах (в том числе — с напряжениями 24 В), в бытовой электронике и в устройствах с батарейным питанием. Микросхема MAX14588 по своим характеристикам и защитным механизмам близка к семейству MAX14571/2/3, но имеет еще большие возможности. Главная ее особенность — возможность программирования режима работы при перегрузках по току (таблица 2). При помощи дополнительных входов (CLTS1, CLTS2) можно установить режим как с ограничением тока, так и с защитным отключением (с автовключением, либо без него). Столь обширные защитные и интеллектуальные возможности позволяют применять данную микросхему в системах промышленных датчиков, системах сбора информации, автоматического контроля и др. Микросхемы MAX14586 и MAX14590 разработаны специально для портативных устройств (планшеты, смартфоны). Мобильные устройства всегда имеют разъем для подключения зарядного устройства, на котором при подключении/отключении (особенно в процессе заряда батареи) могут генерироваться большие выбросы напряжения. MAX14586 и MAX14590 обеспечивают защиту от перенапряжений. Уровень ограничения задается внешним делителем. При необходимости можно использовать интегрированный делитель — при этом напряжение ограничения составляет 7 В (MAX14586) и 15 В (MAX14590). Микросхемы отвечают специфическим требованиям мобильных устройств: работают с питающими напряжениями вплоть до 2,2 В; выпускаются в миниатюрном высокоэффективном TDFN-корпусе; имеют низкое собственное потребление; требуют минимума внешних компонентов; имеют возможность плавного пуска. Микросхемы MAX14575x представляют собой устройства с защитой от перегрузки по току, предназначенные для защиты внешних интерфейсов (например, USB). Уровень ограничиваемого тока задается с помощью одного внешнего резистора. Малый размер корпуса, низкое потребление (130 мкА), минимальное сопротивление ключа (32 мОм) позволяют использовать MAX14575 в мобильных и портативных устройствах. Варианты MAX14575 имеют различные режимы ограничения тока (таблица 2). Способы защиты от помех в промышленной и автомобильной электронике похожи, однако имеется ряд отличий. Требования к автомобильной электронике описываются в отдельных стандартах. Одним из основных стандартов автомобильной электроники является ISO7637. Стандарт применим к электронному и электрическому оборудованию, установленному на борту легковых пассажирских и коммерческих автомобилей с бортовой сетью 12 и 24 В. Документ состоит из трех частей. Вторая часть (ISO7637-2) классифицирует автомобильное оборудование по устойчивости к помехам, распространяемым по линиям питания. Стандарт определяет схемы проведения испытаний, типы тестовых воздействий (помех), измерительное оборудование и сами методы измерений. Заданные типы воздействий (таблица 3) призваны имитировать реальные ситуации, происходящие в автомобильной бортовой сети. Таблица 3. Краткое описание тестовых импульсов Стандарт описывает параметры импульсов (амплитуду, длительность), их количество. По результатам испытаний на устойчивость к каждому типу помех устройству присваивается уровень защищенности (таблица 4). Таблица 4. Классификация устройств по защищенности от помех по питанию Стоит отметить, что в автомобилях основная защита от коротких замыканий всегда осуществляется предохранителями. В итоге необходимость в защите от перегрузки по току не нормируется стандартом. Стандарт достаточно строг, но использование защитных микросхем Maxim Integrated позволяет обеспечить требуемый уровень защиты. Инженеры Maxim Integrated с учетом требований стандарта выпустили специальную линейку микросхем активной защиты для автомобильной электроники (таблица 5). Микросхемы рассчитаны на защиту мощных потребителей. Для повышения мощности используется пара внешних транзисторов. Один из транзисторов необходим для защиты от переполюсовки аккумулятора. Таблица 5. Защитные микросхемы для автомобильной электроники Микросхемы MAX16126/ MAX16127 могут работать в автомобилях с бортовой сетью как 12 В, так и 24 В. Уровень рабочих напряжений составляет 3…30 В. В таких же диапазонах могут задаваться значения напряжений ограничения (максимально и минимально допустимые напряжения). Максимально допустимое напряжение задает делитель R1/R2 (рисунок 7). Рис. 7. Схема защиты для автомобильной электроники Интересной особенностью MAX16127 является то, что данный делитель подключается непосредственно к выходу. Такая схема позволяет контролировать непосредственно уровень выходного напряжения. В результате при работе в режиме с автовключением защищаемое устройство получает питание даже при постоянном перенапряжении. Существуют модификации, работающие в различных режимах в условиях перенапряжения (таблица 5). В микросхеме MAX16126 реализован метод ограничения напряжения в случае перегрузки (см. рисунок 4в). Делитель R3/R4 задает минимальное значение входного напряжения. Дополнительными особенностями микросхем является защита от обратной полярности батареи при помощи VT 1 (рисунок 7) и защита от перегрева. Для расширения защитного диапазона необходимо использовать пару встречных TVS-диодов. Это позволяет расширить диапазон -36…+90 В. Микросхемы MAX16128/ MAX16129 сходны с микросхемами MAX16126/ MAX16127. Однако они имеют две основные особенности: 1. Уровень ограничения напряжений жестко задан и отражается в маркировке микросхемы. Первый суффикс определяет уровень ограничения от перенапряжений. Второй суффикс отражает минимально допустимое напряжение питания. Отсутствие внешних резистивных делителей позволяет уменьшить число внешних компонентов и сократить занимаемую площадь. 2. Защита от холодного пуска позволяет отключать транзистор, как только напряжение питания просядет до величины, меньшей чем заданное значение. Уровень ограничения задается жестко и отражается при помощи третьего суффикса в маркировке микросхемы. Кроме защиты линий питания, необходимо защищать сигнальные входы/выходы. Одна из проблем промышленного оборудования — защита токовых датчиков (рисунок 8). Для защиты токовых петель создана микросхема MAX14626. Она имеет встроенный транзистор и схему защиты от перегрузки по току. Ток ограничения составляет 30 мА. Широкий диапазон напряжений (2,3…40 В) и низкое потребление (50 мкА) позволяют применять микросхему в мобильных устройствах. Рис. 8. Схема защиты токовой петли Помимо защиты от перегрузки по току, имеется защита от перенапряжений, которая обеспечивается интегрированными защитными диодами. Защита от перегрева и от неверной полярности напряжения делают микросхему более живучей в промышленных условиях. MAX14626 выпускается в 6-TDFN-корпусе для рабочего диапазона температур -40…85°С. Как показывает практика, главным разрушающим фактором, помимо мощных помех, являются электростатические разряды. Они возникают при сближении разнозаряженных элементов. Например, при подключении/отключении устройств или при прикосновениях. Известно, что человек в кожаной обуви при ходьбе генерирует электрическое напряжение 25 кВ. Очевидно, что в промышленной и автомобильной технике вращающиеся и трущиеся части механизмов создают колоссальные статические заряды. Статика приводит к катастрофическим для электроники последствиям. Пробой затворов транзисторов, деградация полупроводников и даже разрушение контактных соединений — вот лишь часть возможных повреждений. Надежным и доступным способом защиты от электростатики являются защитные диоды. Компания Maxim Integrated выпускает широкий спектр дискретных элементов защиты (таблица 6). Таблица 6. Защитные диодные сборки Maxim MAX3202/3/4/6 соответствуют уровню защиты от следующих уровней разрядов: ±15 кВ (Human Body Model), ±8 кВ (IEC 61000-4-2, Contact Discharge), ±15 кВ (IEC 61000-4-2, Air-Gap Discharge). Применяются для высокоскоростных интерфейсов (таблица 5). MAX3205/7/8 предназначены для защиты высокоскоростных дифференциальных интерфейсов. Имеют расширенный диапазон рабочих температур -40…125°С. Уровень защиты соответствует: ±15 кВ (Human Body Model), ±8 кВ (IEC 61000-4-2, Contact Discharge), ±15 кВ (IEC 61000-4-2, Air-Gap Discharge). Микросхемы активной защиты Maxim Integrated для промышленной и коммерческой техники имеют встроенные транзисторы, возможность задания допустимых уровней напряжений и токов. Все это делает их идеальными для защиты от перегрузки по току, перенапряжений и статики. Серия MAX12126/7/8/9 разработана для автомобильной электроники и помогает создавать устройства, соответствующие самым строгим требованиям стандарта ISO 7637. Цепи токовых датчиков могут быть защищены при помощи MAX14626. Ограничение тока 30 мА и защита от статики позволяют защитить чувствительные измерительные цепи от жестких внешних условий. Помимо микросхем активной защиты, выпускается широкий спектр диодов для борьбы со статикой. Высокоскоростные интерфейсы мобильных устройств, такие как USB, FireWire, Ethernet, надежно защищаются диодами серии MAX320x. 1. Robert Regensburger. APPLICATION NOTE 4240. Active High-Voltage Transient Protectors Trump Conventional Approaches in Automotive Electronics. Maxim Integrated. 2008 2. APPLICATION NOTE 5260. Design Considerations for a Harsh Industrial Environment. Maxim Integrated. 2012 3. Anatoly Andrusevich. APPLICATION NOTE 4850. Microcontroller Controls Current-Loop AFE Protection. Maxim Integrated. 2011 4. APPLICATION NOTE 651. ESD Protection for I/O Ports. Maxim Integrated. 2000 5. Datasheets, по представленным компонентам, взяты с официального сайта Maxim Integrated http://www.maximintegrated.com/. Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: [email protected] Рубрика: новинки элементной базы Метки: DC-DC, interface, MAX, Supervisor, Электронные ключи Компания Maxim Integrated является одним из ведущих разработчиков и производителей широкого спектра аналоговых и цифро-аналоговых интегральных систем.
Компания была основана в 1983 году в США, в городе Саннивэйл (Sunnyvale), штат Калифорния, инженером Джеком Гиффордом (Jack Gifford) совместно с группой экспертов по созданию микроэлектронных компонентов.
На данный момент штаб-квартира компании располагается в г. Сан-Хосе (San Jose) (США, Калифорния), производственные мощности (7 заводов) и ...читать далее www.compel.ru Аналоговые интегральные схемы Схема должна организовывать: 1) определение пускового режима (по току двигателя)... Проект устройств релейной защиты и автоматики электрооборудования трансформаторных подстанций Для защиты электродвигателей от перегрузки обычно применяются МТЗ с независимыми токовыми реле и реле времени. Защита от перегрузки ЭД выполняем с действием на отключение... Проектирование двенадцатипульсного составного управляемого выпрямителя с параллельным включением вентилей Для защиты тиристоров от перегрузок используем быстродействующие плавкие предохранители. Достаточно поставить два предохранителя в первичной обмотке для обеспечения защиты. Ток плавкой вставки: Выбираем плавкую вставку ПНБ-5-380/100... Разработка релейной защиты участка сети Защита от перегрузки выполняется с помощью МТЗ, включённой на ток одной фазы. Защита действует с выдержкой времени на сигнал, а на необслуживаемых подстанциях - на разгрузку или отключение трансформатора... Разработка эквивалентных и принципиальных схем электрического фильтра и усилителя напряжения Выбрана схема с “общим эмиттером” с фиксированным током смещения и эмиттерной стабилизацией рабочей точки. Поскольку транзистор работает в режиме малого сигнала, то его структура не имеет значения. Выберем высокочастотный транзистор КТ312(ТТЗ... Расчет управляемого выпрямителя и СИФУ Для защиты тиристоров от перегрузок применяем плавкий быстродействующий предохранитель. Достаточно поставить предохранитель в цепи нагрузки. Ток плавкой вставки: Выбираем плавкую вставку ПНБ-5-380/100... Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе ... Расчет усилителя многоканальной системы связи 2.1 Построения К-цепи Проанализировав данные технического задания (E0 = -24 В) и структуры выбранных транзисторов (чередование транзисторов p-n-p структуры 2-го и 3-го каскадов) выбираем схему изображенную на рис. 2.1. Рисунок 2.1... Расчет элементов управляемого выпрямителя, системы импульсно-фазового управления на операционных усилителях Для защиты тиристоров от перегрузок используем быстродействующие плавкие предохранители. Достаточно поставить два предохранителя в первичной обмотке для обеспечения защиты. Ток плавкой вставки: Выбираем плавкую вставку ПНБ-5-380/100... Расчёт однофазного мостового управляемого выпрямителя и системы импульсно фазового управления Для защиты тиристоров от перегрузок применяем плавкий быстродействующий предохранитель. Достаточно поставить предохранитель в цепи нагрузки. Ток плавкой вставки: Выбираем плавкую вставку ПНБ-5-380/100... Система автоматического слежения за изменением температуры Схема должна организовывать: 1) пусковой режим (по току двигателя). Если Iя = 1,4Iпуск - это пусковой режим; 2) определение необходимого времени ожидания срабатывания защиты (0... Смеситель УКВ-радиовещательного приемника ... Стабилизатор постоянного напряжения Расчет регулирующего транзистора и резистора. Зададим значение Iз = 1 A, а UПОР = 0,8 В. Выбираем транзистор VT2 типа КТ635А. Iз =UПОР / RS1, RS1 = UПОР / Iз = 0,8 / 1 = 0,8 Ом, PRS1 = IRS12 · RS1 = 12 · 0,8 = 0,8 Вт. Параметры транзистора КТ635А приведены в таблице 5... Усилительный каскад с емкостной связью Режим работы, при котором в схеме протекают только постоянные токина-зываетсярежимом работы схемы по постоянному току. В таком режиме определяется рабочая точка усилителя. Для расчета данной схемы (рис... Усилительный каскад с общим эмиттером Независимо от типов электронных приборов, применяемых в усилителе, принцип усиления остается единым и сводится к тому, что в цепи, в состав которой входит активный электронный прибор, устанавливаются определенные постоянные токи... radio.bobrodobro.ruСхема защиты от переполюсовки и короткого замыкания. По току защита схема
5. Защита электронных устройств от перенапряжения
Рис. 4.1. Простейшая защита от перенапряжения
Рис. 4.3. Схема защиты радиоаппаратуры с индикацией аварии
Рис. 4.4. Схема защиты микросхем ТТЛ от перенапряжения
Рис. 4.5. Схема устройства защиты от перенапряжения, работающего на переменном и постоянном токе
Рис. 4.6. Схема релейного устройства защиты от перенапряжения с самоблокировкой
Рис. 4.7. Схема полупроводникового реле защиты нагрузки от перенапряженияСхема защиты от переполюсовки и короткого замыкания — Поделки для авто
В следующей статье мы рассмотрим еще два способа защит от переполюсовки питания и кз.Похожие статьи:
Перегрузка по току - делаем сигнализатор, защиту - фото, мастер класс
Делаем защиту от перегрузки по току своими руками
микросхемы Maxim для защиты сигнальных линий и линий питания
Схема защиты от помех на дискретных элементахи ее недостатки
Тип защиты Реализация Недостатки Защита от перенапряжения TVS-диод Величина напряжения ограничения зависит от мощности помехи Микросхемы питания устройства должны иметь широкий диапазон входных напряжений Варистор Величина напряжения ограничения зависит от мощности помехи Большое время срабатывания Защита от перегрузки по току Предохранитель Необходимость замены при выгорании Термистор Большая рассеиваемая мощность Повышение нижнего порога питающего напряжения Защита от неверной полярности питающего напряжения Диод Большая рассеиваемая мощность Повышение нижнего порога питающего напряжения 
Метод активной защиты от мощных помех
Микросхемы защиты от мощных помех в промышленной и коммерческой электронике
Наименование Диапазон входных напряжений, В Максимальный ток, А Сопротивление, мОм Особенности Корпус MAX14586 MAX14590 2,2…36 3 40 Защита от перенапряженийПрограммируемый уровень перенапряжения Встроенная установка уровня перенапряжения 7 В (MAX14586) и 15 В (MAX14590)Защита от перегреваСистема плавного включения 8 TDFN-EP MAX14571 MAX14572 MAX14573 4,2…36 4,2 100 Программируемый уровень перенапряженияПрограммируемый уровень токаПрограммируемый нижний порог напряженияВыход состояния FAULTРабота в режиме автовключения (MAX14571)Работа в режиме без автовключения (MAX14572)Работа в режиме ограничения тока (MAX14573)Защита от перегрева 14 TSSOP-EP MAX14588 4,5…36 1 190 Программируемый уровень перенапряженияПрограммируемый уровень токаПрограммируемый нижнижний порог напряженияВыход состояния FAULTРабота в режиме автовключения (CLTS2 = 0, CLTS1 = 1)Работа в режиме без автовключения (CLTS2 = 0, CLTS1 = 0)Работа в режиме ограничения тока (CLTS2 = 1)Защита от перегрева 16 TQFN-EP MAX14575 2,3…5,5 2,5 32 Программируемый уровень токаЗащита от обратного тока и короткого замыкания Защита от перегреваРабота в режиме автовключения (MAX14575A, MAX14575AL)Работа в режиме без автовключения (MAX14575B)Работа в режиме ограничения тока (MAX14575C) 8 TDFN-EP 
Требования стандарта ISO7637к автомобильной электронике
Тип Описание Амплитуда (12 В/24 В), В Число импульсов или время теста Длительность, с мин. макс. мин макс 1 Выброс обратной полярности. Возникает, например, когда устройство и включенная параллельно ему индуктивность совместно отключаются от питающей сети. -75/-450 -100/-600 5000 импульсов 0,5 5 2a Выброс положительной полярности. Если несколько устройств подключены к питанию одним высокоиндуктивным проводом, то отключение одного из них вызовет скачок напряжения на другом. +37/+37 +50/+50 5000 импульсов 0,2 5 2b Импульсы положительной полярности. Возникают, когда после выключения двигателя постоянного тока он продолжает некоторое время вращаться и работать в режиме генератора. +10/+20 +10/+20 10 импульсов 0,5 5 3a По природе аналогичен импульсу 1, но имеет более короткую длительность и меньшую энергию. Также возникает в результате коммутационных процессов. -112/-150 -150/-200 1 час 0,09 0,1 3b По природе аналогичен импульсу 2а, но имеет более короткую длительность и меньшую энергию. Также возникает в результате коммутационных процессов. +75/+150 +100/+200 1 час 0,09 0,1 4 Представляет собой «просадку» питающего напряжения. Возникает, например, при заводе холодного двигателя. -6/-12 -7/-16 1 импульс не чаще 1в минуту не чаще 1в минуту 5a Имитирует аварийное отключение (обрыв) аккумулятора при работающем генераторе. Система без защитных диодов на генераторе +65/+123 +87/+173 1 импульс 0,04 0,4 5b Имитирует аварийное отключение (обрыв) аккумулятора при работающем генераторе. Система со встроенными защитными ограничивающими диодами +65/+123 +87/+173 1 импульс не чаще 1в минуту не чаще 1в минуту Класс Описание A Все свойства прибора сохраняются в течение тестирования и после его завершения. B Все свойства прибора сохраняются в течение тестирования. Однако один или несколько параметров могут выйти за границы заданной точности. Все функции автоматически возвращаются в заданные рамки после снятия воздействия. Функции памяти должны соответствовать классу А. C Прибор не способен выполнять одну или несколько своих функций в течение испытаний. Однако при снятии воздействий все функции автоматически восстанавливаются. D Прибор не способен выполнять одну или несколько своих функций в течении испытаний. Функциональность восстанавливается по истечении испытаний, но только после ручного сброса оператором/пользователем. E Прибор не способен выполнять одну или несколько своих функций в течении испытаний. Функциональность не восстанавливается после испытаний. Восстановление возможно только после ремонта или замены прибора. Микросхемы защиты от мощных помехв автомобильной электронике
Наименование Нпряжениеограничения, В Тип защиты от перенапряжений Особенности Корпус MAX16126 подстраиваемое 3…30 В ограничение Есть выход ошибки FAULT 12 TQFN-EP MAX16127TCA выключение с автозапуском Защита от перегрева MAX16127TCB выключение с одним перезапуском Защита от обратной полярности батареи MAX16127TCC выключение с тремя перезапусками Защита от низкого уровня напряжения MAX16127TCD выключение MAX16128 13,64; 15; 18,6; 20,93; 24,16; 28,66; 31,62 выключение с автозапуском Есть выход ошибки FAULT 8 uMAX выключение с одним перезапуском Защита от перегрева выключение с тремя перезапусками Защита от обратной полярности батареи выключение Защита от низкого уровня напряжения MAX16129 ограничение Защита от холодного запуска двигателя 
Микросхемы защиты токовой петли
Внешняя защита от статического электричества
Наименование Число каналов Рабочеенапряжение, В Входнаяемкость, пФ Корпус Областьприменения MAX3202E 2 0,9…5,5 5 4WLP USB, USB2.0 MAX3203E 3 6TDFN-EP Ethernet MAX3204E 4 FireWire MAX3206E 6 SVGA MAX3205E 6 2 9WLP, 16TQFN-EP DVI MAX3207E 2 6SOT23 USB, USB2.0 MAX3208E 4 10uMAX, 16TQFN-EP FireWire Заключение
Литература
Наши информационные каналы
О компании Maxim Integrated
3.6 Расчёт схемы защиты от перегрузки по току. Проектирование источника вторичного электропитания
Похожие главы из других работ:
11. Расчет схемы защиты от длительного пускового режима
3.2 Защита от перегрузки
1.4 Выбор защиты тиристоров от перегрузок по току и напряжению
4.2.3 Расчет параметров защиты от перегрузки
3.2 Расчет схемы по постоянному току
1.5 Выбор защиты тиристоров от перегрузок по току и напряжению
1. Расчет элементов схемы по постоянному току
2. Выбор схемы цепи усиления и расчет по постоянному току
1.5 Выбор защиты тиристоров от перегрузок по току и напряжению
1.5 Выбор защиты тиристоров от перегрузок по току и напряжению
3.8 Расчет схемы защиты от перегрузок и коротких замыканий
· Определение режимов элементов схемы по постоянному току с применением функции DC Operating Point;
3.3 Расчет защиты от перегрузок по току и КЗ в нагрузке
4. Расчет схемы по постоянному току
3. Расчёт схемы по постоянному току
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: