Gibt es einen Überspannungs-, Überstrom- und Verpolungsschutz-IC?

Ich entwerfe eine Schaltung mit den folgenden Schutzanforderungen:

  • Umgekehrte Polarität
  • Überspannung (max. 60 V)
  • Überstrom (ca. 1A)

Es gibt einen ziemlich großen Eingangsspannungsbereich von 10 V bis 60 V.

48 V sind nominal und ziehen etwa 150 mA. Bei 10 Vin zieht es ungefähr 750 mA.


Ich habe die folgende Schaltung erstellt und getestet, um die Bedingungen zu erfüllen: (Werte funktionieren, haben sich aber nicht als optimal erwiesen)Schutzschaltung 00

M1 war mein Ausgangspunkt für die Verpolung, dann wurden Zener, Teiler und M2 für Überspannung hinzugefügt.

Ich stellte fest, dass D1 benötigt wurde, als ich es mit einem Steckbrett ausstattete, sehr zu meinem Ärger, da ich einen großen Spannungsabfall vermeiden wollte. (Ich rieche Redundanz ...)

Die Sicherung ist das frustrierendste Element. Ich möchte im Fehlerfall keine Bauteile austauschen müssen (auch keine Sicherung in einem Gehäuse), daher habe ich mit einer rückstellbaren PTC-Sicherung gearbeitet. Dies hat nicht nur eine schreckliche Auslösezeit (~4 Sekunden!), Es hat auch einen großen Fußabdruck auf der Leiterplatte; viel zu groß für mich, fürchte ich :(

Ich entschied, dass es für mich vorteilhafter ist, den Strom zu überwachen und beispielsweise einen FET auszuschalten, als die Schaltung zu überbrücken, wenn ein solcher Fehler auftreten sollte.

Meine Frage ist...

A) Gibt es einen IC, der sich um diese drei Elemente kümmern kann? Ich habe nach Schutz-ICs für Batterieladegeräte gesucht, aber noch nichts gefunden.

B) Hat jemand einen Vorschlag zur Integration der Überstromanforderung in meinen Stromkreis ohne Sicherung? Meine anfänglichen Gedanken waren, einen Messwiderstand, einen Komparator und einen weiteren FET zu verwenden, aber ich kann nicht anders, als zu glauben, dass die gesamte Schaltung dann erheblich vereinfacht werden könnte.

Danke fürs Suchen.

Google nach "Brechstangenschaltung". Es basiert normalerweise auf einem SCR, der bei einem Fehlerzustand ausgelöst wird und wiederum die Sicherung durchbrennt.

Antworten (4)

Probieren Sie diesen IC aus: http://www.linear.com/product/LT4356-1

LT4356-1 und -2 – Merkmale des Überspannungsschutzes

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

Sie sollten beachten, dass der zuvor empfohlene IC LT4361 ähnlich ist, aber Ihre Anforderungen an den Eingangsspannungsbereich nicht unterstützt; Viele ICs auf dem Markt sollen den Schutz von Niederspannungsversorgungsbussen unterstützen, weniger unterstützen die höheren Spannungsbereiche, die Sie suchen. LTC4361-1/LTC4361-2 - Funktionen des Überspannungs-/Überstromschutz-Controllers

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
was auch immer102904, das ist genau das, wonach ich gesucht habe, danke!
@whatever102904 Wie bringe ich den LT4356 dazu, mit 24 V 1 Ampere zu arbeiten?

Wenn Sie möchten, dass Ihre Schaltung Überspannungen toleriert, müssen Sie angeben, bis zu welcher Spannung, da Ihre Schutzschaltung so gebaut sein muss, dass sie dieser Spannung standhält.

Wenn Sie sich den Abfall leisten können, ist eine Diodenbrücke ein sicherer Weg, um polaritätsunabhängig zu sein. Sie können den Abfall beseitigen, indem Sie ein Relais verwenden.

Bei Überstrom müssen Sie entscheiden, was zu tun ist, wenn Sie Überstrom feststellen. Strom auf Maximalwert begrenzen? Das impliziert ein lineares Element und damit (viel) Verlustleistung! Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Stromversorgung Ihres Geräts zu unterbrechen, bis die Stromversorgung unterbrochen wird. Dies impliziert ein Speicherelement, ein Thyristor kann für diesen Zweck geeignet sein.

Beachten Sie, dass Ihr Wunsch, keine Sicherung zu haben, einen großen Kostenunterschied ausmacht: Andernfalls würde eine Sicherung + Leistungs-Zenerdiode den Verpolungs- und Überspannungsschutz übernehmen, und eine stromausgelöste Thyristor-Brechstange würde Überstrom verursachen.

Sie schienen mit dem Abfall für eine Reihendiode unzufrieden zu sein. Sie müssen sich darüber im Klaren sein, dass fast jede Form der Stromüberwachung einen gewissen Spannungsabfall benötigt und niedrigere Spannungsabfälle eine komplexere Schaltung erfordern.

Um Ihren letzten Punkt zu ergänzen, kann man anstelle einer Diode, die die Spannung um mindestens 0,3 V (Schottky) absenkt, einen MOSFET verwenden, der Spannungen im Bereich von mehreren zehn Millivolt verbraucht.
Durgaprasad, können Sie näher darauf eingehen, Mosfet wie eine Diode zu verwenden? Vielen Dank.

Es gibt Chips, die Funktionen zur Überspannungserkennung oder Überstromerkennung bereitstellen. Es kann jedoch recht kostengünstig sein, eine eigene Schaltung zu bauen. Es gibt einen ziemlich guten Artikel in EDN online , der eine diskrete Komponentenschaltung wie unten gezeigt beschreibt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ein nettes Merkmal der obigen Schaltung ist, dass sie wie ein Leistungsschalter arbeitet und die Last vom fehlerhaften Eingang entfernt. Es bleibt entfernt, bis es über einen Taktschalter zurückgesetzt oder die Eingangsleistung entfernt wird.

Mein Vorschlag ist, dass der Verpolungsschutz am besten über eine in Reihe geschaltete Schottky-Diode in der Vin+-Versorgungsleitung bereitgestellt werden kann. Ich schlage auch vor, dass Sie Ihren Überspannungsdetektor und Ihren Überstromdetektor so konstruieren, dass der GND der Schaltung intakt bleibt. Eines Tages, wenn Ihre Projektideen zu einem realen Produkt werden, das Sie für Emissions- und Immunitätstests in ein Labor bringen müssen, werden Sie die Verwendung von Designtechniken, die eine einzige GND, GND-Ebenen und Gehäuse-/Gehäusereferenzen beibehalten, wirklich zu schätzen wissen.

Ja. Hier finden Sie zig ICs für Ihre Anforderungen. Unten ist für den LTC4361 von Linear Technologies . Alle LTC43-Serien sind die einen oder anderen Schutz-ICs. Sie können das Datenblatt des folgenden ICs durchgehen und die Peripherie entsprechend Ihren Anforderungen entwerfen.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein