Eingangsschutzschaltung mit P-MOSFETs und SPDT für EIN-AUS-Schalter

Ich stelle eine Schaltung her, die bis zu 3-4 Ampere ziehen kann, daher vermeide ich die Verwendung einer Schottky-Diode, um sie vor falscher Polarität am Batterieeingang (12 V, Automobilstil) zu schützen.

Ich habe P-Kanal-MOSFETs verwendet, einen als Eingangspolaritätsschutz und einen anderen nach einer Sicherung für EIN / AUS, indem ich einen auf einer Leiterplatte montierten Schiebeschalter verwendet habe, bei dem es sich um einen einpoligen Doppelumschalter handelt. Dadurch kann ich entweder das Gate des zweiten MOSFET, der unten als Q11 gezeigt wird, in einen "AUS" -Modus hochziehen oder das Gate in einen "EIN" -Modus auf Masse ziehen.

Ich habe einen PFET anstelle des physischen Schalters in Reihe verwendet, da der Schalter so groß ist, dass er die richtigen Nennströme hat. Dieser Weg scheint ein besserer Weg zu sein, um mit Strom für einen auf einer Leiterplatte montierten EIN / AUS-Schalter umzugehen, der mehr als ein paar hundert Milliampere durchläuft.

Eingangspolaritätsschaltung

Sollte ich mich mit den 10K-Widerständen befassen, oder geht es ohne sie?

Ich denke darüber nach, eine ~ 18-V-Zenerklemme / TVS-Diode einzubauen, um sie vor induktiven Spitzen beim Anschließen langer Kabel an den Eingang zu schützen, und vielleicht einige 10-uF-Keramikkondensatoren sehr nahe am Drain von Q11, um auch dazu beizutragen, Verbindungsspitzen zu reduzieren.

Hier sind meine möglichen Verbesserungen. Habt ihr bessere Möglichkeiten, dies zu tun, die billiger sind / die Arbeit erledigen und robust genug für einen 12-14-V-Eingang, eine 5-A-Sicherung in der Leitung wie gezeigt und Lasten im Bereich von maximal 2 A-3 A sind ( wird normalerweise eher wie 1A sein).

mögliche alternative Schutzschaltung

In der zweiten Version habe ich auch die Sicherung nach oben verschoben, um das erste vom Eingangsanschluss zu sein, da es möglich ist, dass das erste PMOS auf seltsame Weise stirbt und kurzschließt, sodass die Sicherung durchbrennt, wenn ETWAS Seltsames passiert. Ich denke, das ist besser.

Antworten (1)

Wenn Sie bei Ihren Designanforderungen keine Kompromisse eingehen möchten, ist dies genau das Richtige für Sie.

Die Widerstände sind möglicherweise nicht unbedingt erforderlich, aber beim harten Umschalten zwischen den Schienen ist es immer besser, sie zu haben, um den Stromstoß in die Gate-Kapazität zu begrenzen, der den Kanal beeinträchtigen kann. Aber Sie können den einen einzelnen Widerstand in den Gate-Pfad des Mosfets stecken, es sind keine zwei in jedem Bein des Schalters erforderlich.

Wenn Sie möchten, können Sie anstelle des Schalters und zwei Touchpads einen kleinen NMost hinzufügen:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Aber das ist nur für zusätzlichen Schick-Faktor. Überhaupt keine Funktion.

Ihr ursprünglicher Schaltplan sollte bei Strömen von bis zu 5 A mit geringen (aber nicht extrem niedrigen) Widerstandsverlusten im MOSTS jedoch nicht zu viel mehr als 5 bis 7 US-Dollar kosten.

Dass die Zündschnur am Start ganz durch ist, sind ganz gute Instinkte. Ich kenne den Batterietyp nicht, aber ein Fernseher kann irgendwann auch ausfallen, ich habe gesehen, wie ein oder zwei bei einem Ausfall schwer zu Boden gingen (sie sollten nicht, aber hey), was bei einer guten Batterie mindestens einer ist MOST wird auch anfangen zu rauchen.

Danke, Kumpel, also schlagen Sie vor, die Widerstände beizubehalten und die Sicherung tatsächlich weiter nach oben in der Kette zu verschieben? Den Kondensator kann ich vielleicht vermeiden, da meine Eingangskondensatoren des Abwärtswandlers so nah beieinander liegen, dass sie im Grunde dasselbe tun. Das NMOS-Zeug sieht cool aus, ist aber für mein Gerät nicht geeignet. Danke trotzdem haha
@KyranF Im Prinzip ist kein Kondensator erforderlich, Sie könnten möglicherweise "billigere" 100 nF zur Verhinderung von Schwingungen einsetzen, aber die MOSTs sollten auch ohne einen guten Job machen. Ich stimme Ihnen in der Tat zu, dass eine Sicherung immer so nah wie möglich am gefährlichen Objekt sein sollte ... In diesem Fall handelt es sich um eine Batterie, die 10 bis 100 Ampere liefern kann. :-)
@KyranF Übrigens, streben Sie im ersten PMOST einen Abfall von unter 100 mV an? Denn es gibt Schkottky-Dioden, die bei 3 A etwa 100 mV haben, oder vielleicht sogar etwas weniger. Wenn das zu viel ist, ist es das MEISTE.
Ich versuche, D-PAK-Gehäusekomponenten (für Größe und thermische Güte) mit jeweils weniger als 30 mOhm Widerstand zu finden, sodass der Gesamtwiderstand bis zu den Lasten weniger als 100 mV für 1 A beträgt (dies ist eine etwas über den erwarteten tatsächlichen Lasten). Derzeit beträgt der MOSFET, den ich für diese Durchgangselemente verwenden möchte, bei 1 A 36 mOhm, also ist es in Ordnung.
Ich denke, wenn es voll geladen ist, kann es ein Problem sein, also suche ich jetzt nach Sub-20-mOhm-FETs :(
Eingangsschutzschaltung mit P-MOSFETs und SPDT für EIN-AUS-Schalter
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v