Защита от переполюсовки

377 просмотров

Такая необходимость бывает не всегда и требования к такой защите различные.

Схемы с диодом.

Самый простой вариант это обыкновенный диод.

реклама

Диод можно устанавливать как по минусу, так и по плюсу. (На всех схемах, вход – слева, выход – справа) Решение простое и надежное как гвоздь, но есть условия:

защита от переполюсовки, диод
  1. Мощность диода должна соответствовать потребляемому току, и при больших токах диод превращается в печку, тем самым кроме всего расходуется лишняя энергия.
  2. На диоде будет падение напряжения, поэтому часто рекомендуют сюда ставить диод Шоттки.

Еще одна схема, тоже простая и тоже с диодом, но она не имеет недостатков предыдущей схемы:

защита от переполюсовки, диод

В данной схема диод работает, только когда питание подано с неправильной полярностью, через него замыкается входная цепь и в результате сгорает предохранитель. Конечно предохранитель должен быть на ток соответствующий потреблению нагрузки, а диод соответствующую мощность, что бы выдержать такой ток.

реклама

Такую защиту применяют когда ошибка подключения не правильной полярности бывает редкой и вместо плавкого предохранителя можно поставить самовосстанавливающийся.

И последний вариант с диодом, будет с диодным мостом.

защита от переполюсовки, диодный мост

Это универсально решение, при любой полярности от источника питания, на нагрузке будет правильная полярность. Это очень удобно, не нужно думать вообще. Но опять же как и в первом случае, нужно учитывать рабочие мощность и напряжение диодного моста, а при больших токах диодный мост будет солидным.

Схемы с реле:

Следующие простые варианты, это использовать реле.

В первом случае, реле срабатывает когда питание подано в неправильной полярности и отключает нагрузку. Такой вариант используют в малоточных схемах.

Во втором случае, нагрузка включается при правильном подключении полюсов источника питания и реле остается включенным до тех пока пока подано питание. Такую схему часто используют в зарядных устройствах.

защита от переполюсовки, реле

И еще один вариант, тут используется реле с 2-мя группами контактов, и на нагрузку всегда приходит правильное питание – в правильной полярности.

Во всех случаях использования реле нужно учитывать два фактора: реле должно срабатывать при напряжении питания и контакты должны быть рассчитаны на ток равный или более тока нагрузки.

Схемы с транзисторами:

Все перечисленные выше схемы имеют свои достоинства и недостатки и имеют свои пределы использования. И есть конечно схемы на транзисторах:

защита от переполюсовки, полевой транзистор

Первая схема с использованием транзистора, это на полевом P-канальном транзисторе. Работает это так: при подаче питания, ток в нагрузку начинает течь через защитный диод самого транзистора, падение на этом диоде будет велико и между затвором и истоком транзистора появляется напряжение способное открыть транзистор. Транзистор открывается, ток течет уже через низкоомный открытый переход сток-исток, падение напряжения на этом переходе минимально и им можно пренебречь. А транзистор остается открытым потому, что цепь нагрузки замкнута. Резистор R1 – ограничивает ток на затвор, а стабилитрон D1 ограничивает напряжение между затвором и истоком транзистора, защищая его от пробоя, это простейший параметрический стабилизатор. Если полярность будет не правильной, ток течь не будет и транзистор не откроется.

Положительным моментом этой схемы. является то, что сопротивление такого открытого транзистора составляет сотые доли Ома (!). А это означает, что мощность рассеиваемая на транзисторе будет мизерной и потерь соответственно почти нет.

Транзистор должен по своим параметрам (рабочие напряжение и ток) соответствовать источнику питания и нагрузке.

Стабилитрон подбирается по напряжению пробоя транзистора, но напряжение стабилизации должно быть меньше этого напряжения (напряжения пробоя) и больше напряжения отсечки транзистора.

Сопротивление R1 должно быть большим, несколько сотен килоОм, но вот как его рассчитать я не знаю. В своих схемах я просто ставлю 100-220кОм.

Есть микросхемка CSD68803W15, ее можно встретить в мобильных телефонах, а схема внутри ее выглядит вот так:

CSD68803W15

Комментарии к этой схеме излишни.

Все выше перечисленные схемы можно кроме того дополнить индикацией правильной и неправильной полярности.

Далее идут более сложные схемы, которых великое множество и на этом можно было бы и закончить, но есть еще одна схема, которую я хочу показать.

Защита зарядного от неправильной полярности

Эту схему можно встретить в различных вариантах на различных сайтах и форумах. Авторство приписывают кому угодно, но только не автору. Но суть в том, что схема работает отлично, предназначена для защиты от не правильного подключения АКБ к зарядному устройству, т.е. устанавливается она на выходе зарядного устройства. У нее есть недостаток, пока не подключен АКБ к клеммам, на выходе, на тех самых клеммах нет напряжения вообще, но это и достоинство одновременно, можно не боятся замыкания выхода зарядного. Таким образом эта схема является еще и своеобразной защитой от КЗ выхода зарядного устройства. И еще, такое зарядное не сможет заряжать полностью разряженный аккумулятор.

Во времена когда сборка зарядных устройств была очень востребована, я их тоже собирал и не однократно собирал такую схему, работает просто отлично.

И раз я заговорил об авторстве, то должен сказать, что автором является Ново Зеландский радиолюбитель Gerard la Rooy и схема выглядела так:

Защита зарядного от неправильной полярности

Однако суть от этого не меняется.

Поделится