Spannungssicherung oder besser

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Ich habe ein Netzteil mit mehreren Ausgängen (5 V, 12 V, 24 V). Nach Angaben des Herstellers (und nach dem Testen) muss das Netzteil mindestens belastet sein, damit es die angegebenen Spannungen liefert. Ohne Mindestlast kann die Spannung bis zu 37 V betragen (was sehr schlecht ist)

Da ich nicht garantieren kann, dass das System, das ich aufbaue, die ganze Zeit über mindestens W verbraucht, habe ich 'dumme' Widerstände hinzugefügt, um die Arbeit zu erledigen. Sie werden sehr heiß, aber ich habe einen 20-W-Widerstand verwendet, wenn ich nur 2 W "verbrauchen" muss.

Danach funktioniert alles gut.

Damit ich aber nachts gut schlafen kann, möchte ich garantieren, dass bei einem Ausfall eines dieser Widerstände die Hochspannung die Elektronik nicht verbrennt.

Ich habe in der Vergangenheit einen PTC zur Strombegrenzung verwendet, möchte jedoch ein ähnliches Gerät zur Spannungsbegrenzung verwenden.

Gibt es ein solches Gerät? Können Sie eine andere Lösung empfehlen? Ich kann das Netzteil jetzt nicht mehr wechseln, da es sehr kurzfristig als einziges verfügbar war.

power-supply voltage fuses Gilad
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Antworten:

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Die Stromversorgung in diesem Stromkreis beträgt +12 V. Die Zenerspannung und der Nennstrom des PTC hängen natürlich von der jeweiligen Stromversorgung und Last ab.

Bei Überspannung beginnt die Zenerdiode zu leiten und spannt die Versorgungsspannung ab. Gleichzeitig steigt der Strom der Stromversorgung an. Dann wird entweder die Stromversorgung geregelt oder die PTC-Sicherung wird geöffnet.

Für den normalen Betrieb sollte diese Schaltung Ränder haben. Die Zenerspannung sollte etwas höher sein als die Nennspannung der Stromversorgung. Die maximale Spannung, die die Last tolerieren kann, sollte etwas höher sein als die Zenerspannung.

(Ich mag diese Schaltung sehr, weil sie vor Überstrom, Überspannung und Verpolung schützt. Und das mit nur 2 Bauteilen.)

edit: verwandter Beitrag über diese Art des Überspannungsschutzes.

Brecheisenschaltungen

Im Gegensatz zur obigen Klemmschaltung zieht die Crowbar-Schaltung die Spannung unter den Triggerpegel.

Überspannungs- und Überstromschutz-ICs

Es gibt auch Überspannungs- und Überstromschutz-ICs. Dies sind typischerweise Controller-Chips, die mit externen FET-Schaltern arbeiten. Einige Beispiele finden Sie hier und hier .

Die als Hot-Swap-Controller bezeichneten ICs haben manchmal auch Überspannungs- und Überstromschutzfunktionen.

Nick Alexeev
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Ist der Ladewiderstand für den angegebenen Zweck erforderlich? Sofern das Netzteil nicht einfach defekt ist, sollte die von einem einfachen Zener verbrauchte Leistung niemals die Mindestlastleistung überschreiten, und das Netzteil sollte keinen signifikanten Strom über der Zener-Spannung liefern können.
Supercat
@supercat Der Lastwiderstand wurde im OP erwähnt. Es wurde befürchtet, dass er ausfallen könnte und die Stromversorgung nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert. Aus diesem Grund habe ich den Lastwiderstand zu diesem Schaltplanausschnitt hinzugefügt. Der Lastwiderstand wird für das Fuse + Zener-Schema offensichtlich nicht benötigt. Denken Sie mal darüber nach, ein besserer Ort für den Lastwiderstand könnte sich hinter Fuse + Zener befinden. Der Lastwiderstand selbst wäre dann geschützt, wenn die Stromversorgung ausfällt und eine zu hohe Ausgangsspannung erzeugt.
Nick Alexeev
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Anstrengungen, die zum Schutz vor einem möglichen Ausfall des passiven Lastgeräts unternommen werden könnten, könnten besser unternommen werden, indem lediglich sichergestellt wird, dass dies nicht geschieht. Sofern die gewünschte Regelspannung nicht extrem nahe an der maximal zulässigen Spannung liegt, muss ein Zener keinen wesentlichen Dauerstrom leiten und sollte daher nicht ausfallen, es sei denn, die Stromversorgung funktioniert wesentlich schlechter als im Szenario ohne Last und Überspannung.
Supercat
Ich habe dies gerade auf der Bank mit einer 1A-Sicherung (ATO-Fahrzeugtyp, wenn jemand neugierig ist) und einer SMCJ43-TVS-Diode (43 V-Abstandsspannung) versucht. Ich habe die 61-V-Grenze meiner Stromversorgung erreicht und nur 100 mA Gleichstrom erhalten. Selbstverständlich ist die Sicherung immer noch funktionsfähig. Hier gibt es ein paar Lektionen: 1) Diese Schaltung funktioniert nicht, wenn die Überspannung langsam ansteigt. 2) Was auch immer Sie schützen, es sollte genügend Spielraum für Überspannungen vorhanden sein. Mindestens x2.
PKL