Apakah ada tegangan berlebih, arus lebih dan perlindungan IC polaritas terbalik ada?

Saya merancang rangkaian yang memiliki persyaratan perlindungan berikut:

• Membalik polaritas
• Over voltage (maks 60v)
• Lebih dari saat ini (sekitar 1A)

Ada rentang tegangan input yang cukup besar, 10v hingga 60v.

48v adalah nominal, menggambar sekitar 150mA. Pada 10vin, itu menarik 750mA kasar.

Saya membuat dan menguji rangkaian berikut untuk memenuhi persyaratan: (Nilai berfungsi tetapi tidak terbukti optimal)

M1 adalah titik awal saya untuk polaritas terbalik, kemudian zener, pembagi & M2 ditambahkan untuk tegangan berlebih.

Saya menemukan bahwa D1 diperlukan ketika saya memasangnya, sangat mengganggu saya karena saya ingin menghindari penurunan tegangan. (Saya mencium redundansi ...)

Sekering adalah elemen yang paling membuat frustrasi. Saya tidak ingin harus mengganti komponen apa pun jika ada kesalahan (bahkan sekering di perumahan), jadi saya bekerja dengan sekering reset PTC. Tidak hanya ini memiliki waktu yang mengerikan (~ 4 detik!), Ia juga memiliki jejak besar pada PCB; terlalu besar untukku, aku takut :(

Saya memutuskan bahwa lebih bermanfaat bagi saya untuk memantau arus dan mematikan FET misalnya, daripada menginput sirkuit jika kesalahan tersebut terjadi.

Pertanyaanku adalah...

A) Apakah ada IC yang dapat menangani ketiga elemen ini? Saya telah melihat IC proteksi pengisi daya baterai tetapi saya belum menemukan apa pun.

B) Apakah ada yang punya saran tentang memasukkan persyaratan arus berlebih di sirkuit saya tanpa sekring? Pikiran awal saya adalah menggunakan indera penghambat, pembanding dan FET lain, tapi saya tidak bisa tidak berpikir seluruh rangkaian kemudian dapat disederhanakan banyak.

Terima kasih telah melihat.

Coba IC ini: http://www.linear.com/product/LT4356-1

LT4356-1 dan -2 - Fitur Surge Stopper

Stops High Voltage Surges
Adjustable Output Clamp Voltage
Overcurrent Protection
Wide Operation Range: 4V to 80V
Reverse Input Protection to –60V
Low 7μA Shutdown Current, LT4356-1
Adjustable Fault Timer
Controls N-channel MOSFET
Shutdown Pin Withstands –60V to 100V
Fault Output Indication
Guaranteed Operation to 125°C
Auxiliary Amplifier for Level Detection Comparator or Linear Regulator Controller
Available in (4mm × 3mm) 12-Pin DFN, 10-Pin MSOP or 16-Pin SO Packages

Anda harus mencatat bahwa LT4361 IC yang sebelumnya dipuji itu serupa tetapi tidak mendukung persyaratan rentang voltase input Anda; banyak IC di luar sana dimaksudkan untuk mendukung perlindungan bus suplai tegangan rendah, kurang mendukung rentang tegangan yang lebih tinggi yang Anda cari. LTC4361-1 / LTC4361-2 - Fitur Pengontrol Tegangan Lebih / Berlebih

2.5V to 5.5V Operation
Overvoltage Protection Up to 80V
No Input Capacitor or TVS Required for Most Applications
2% Accurate 5.8V Overvoltage Threshold
10% Accurate 50mV Overcurrent Circuit Breaker
<1μs Overvoltage Turn-Off, Gentle Shutdown
Controls N-Channel MOSFET
Adjustable Power-Up dV/dt Limits Inrush Current
Reverse Voltage Protection
Power Good Output
Low Current Shutdown
Latchoff (LTC4361-1) or Auto-Retry (LTC4361-2) After Overcurrent
Available in 8-Lead ThinSOT™ and 8-Lead (2mm × 2mm) DFN Packages

Jika Anda ingin sirkuit Anda toleran terhadap tegangan berlebih, Anda harus menentukan tegangan yang mana, karena sirkuit perlindungan Anda harus dibangun untuk menahan tegangan itu.

Jika Anda mampu drop jembatan dioda adalah cara yang pasti untuk menjadi independen polaritas. Anda dapat menghilangkan drop dengan menggunakan relay.

Untuk kelebihan arus, Anda harus memutuskan apa yang harus dilakukan ketika Anda mendeteksi kelebihan arus. Batasi arus ke nilai maksimum? Itu menyiratkan elemen linier, dan karenanya (banyak) disipasi daya! Pilihan lain adalah memotong daya ke gadget Anda sampai daya dihapus. Ini menyiratkan beberapa elemen memori, seorang thyristor dapat merasa nyaman untuk tujuan ini.

Perhatikan bahwa keinginan Anda untuk tidak memiliki sekering membuat perbedaan besar dalam biaya: jika tidak, sekering + dioda zener daya akan melakukan sebaliknya dan perlindungan tegangan berlebih, dan linggis thyristor yang dipicu saat ini akan melakukan arus berlebih.

Anda sepertinya tidak senang dengan drop untuk dioda seri. Anda harus menyadari bahwa hampir semua bentuk pemantauan saat ini akan memerlukan penurunan tegangan, dan penurunan yang lebih rendah memerlukan rangkaian yang lebih kompleks.

Ada chip yang menyediakan fungsi deteksi tegangan berlebih atau deteksi arus berlebih. Ini bisa sangat murah untuk membangun sirkuit Anda sendiri. Ada artikel yang cukup bagus di EDN online yang menggambarkan sirkuit komponen diskrit seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Fitur yang rapi dari rangkaian di atas adalah beroperasi seperti pemutus sirkuit dan menghilangkan beban dari input yang rusak. Itu tetap dihapus sampai diatur ulang melalui saklar kebijaksanaan atau daya input dihapus.

Ini adalah saran saya bahwa perlindungan polaritas terbalik dapat diberikan melalui rangkaian dioda Schottky di jalur pasokan Vin +. Saya juga menyarankan agar Anda merancang detektor tegangan berlebih dan detektor arus dengan cara yang membuat GND rangkaian tetap utuh. Suatu hari ketika ide proyek Anda berubah menjadi produk nyata yang harus Anda bawa ke laboratorium untuk pengujian emisi dan kekebalan Anda akan sangat menghargai menggunakan teknik desain yang menyimpan satu GND, pesawat GND dan referensi sasis / casing.

Iya. Anda dapat menemukan beberapa IC untuk kebutuhan Anda. Di bawah ini adalah untuk LTC4361 Teknologi Linear . Semua seri LTC43 adalah satu atau IC pelindung lainnya. Anda dapat melihat datasheet IC di bawah ini dan merancang periferal sesuai dengan kebutuhan Anda.