High-Side- vs. Low-Side-Verpolungsschutz

Es hängt von Ihrer Anwendung ab.

Das Hauptproblem beim Low-Side-Schutz besteht darin, dass Sie Ihre Erdungsreferenz trennen. Viele verschiedene Systeme gehen davon aus, dass 0 V/Ground/Erde zwischen den Geräten geteilt wird. Es kann viele offensichtliche und versteckte Masseverbindungen geben.

Wenn Sie beispielsweise einen Stromkreis haben, der auf andere Weise mit Masse verbunden ist - z. B. ein USB-Gerät, das über eine Abschirmung mit einem PC verbunden ist, der wiederum mit Masse und von Masse zurück zu Ihrem negativen Versorgungsanschluss verbunden ist. In diesem Szenario wird Ihr Low-Side-Verpolungsschutz durch diesen anderen Strompfad effektiv umgangen.

Wenn Sie andererseits eine Batterie verwenden, die nur an Ihr Gerät angeschlossen ist, schadet ein Low-Side-Schutz nicht, da es keine versteckten Massepfade gibt, die ihn umgehen können.

Andererseits ist das Schalten der High-Seite normalerweise kein Problem, da Sie normalerweise alle Erdungen miteinander verbinden und eine individuelle Stromversorgung haben würden - es ist unwahrscheinlich, dass es einen versteckten Pfad vom Pluspol der Stromversorgung durch ein anderes Gerät gibt (* ).

(*) nicht unmöglich - einige Systeme, z. B. einige Autos, haben positive Masse, was bedeutet, dass der positive Anschluss der Versorgung effektiv der gemeinsame Anschluss (Autochassis) ist.

Der Widerstand in einer der beiden Leitungen kann Probleme für Ihre Schaltung verursachen, aber da wir normalerweise Schaltungen mit 0 V als Referenz für das gesamte System entwerfen, ist der Massehub ein größeres Problem als der Leistungsabfall. Alle Ströme in Ihrem System – einschließlich Schaltströmen für Netzteile, Hochgeschwindigkeits-Signalströme usw. – fließen durch diesen Widerstand und erzeugen eine Spannungsdifferenz. Dieses Spannungsrauschen wird dann in alles eingekoppelt, was von dieser Spannungsreferenz abhängt. Es sind normalerweise empfindliche analoge Schaltungen, bei denen Sie das beißt.

Ich wollte jedoch über einen großen Vorteil sprechen, wenn Sie Ihren Verpolungsschutz auf die niedrige Seite setzen. Betrachten Sie die Situation, in der Ihr Gerät mit einer Reihe anderer Geräte verbunden ist, die alle auf die Netzerde bezogen sind. Sie entwerfen beispielsweise ein USB-Gerät, das an einen PC angeschlossen wird, aber für seinen Strombedarf eine externe 12-V-Versorgung benötigt. Der Minuspol des Netzteils, das Gehäuse usw. des PCs sind über das Erdungskabel und die Abschirmung im USB-Kabel mit der Masse der Wechselstromversorgung verbunden, und damit auch Ihr Gerät. Stellen Sie sich nun vor, dass Ihre externe Stromversorgung ebenfalls auf Masse bezogen ist. Sie haben eine Verpolungsschutzdiode (egal welche Art) auf der hohen Seite des Eingangs Ihres Geräts. Dies würde es gut schützen, wenn Sie Ihr Netzkabel falsch herum einstecken, Ihr Gerät jedoch ansonsten isoliert wäre. Aber in unserem Fall ist der negative Anschluss die Netzerde, und Sie haben gerade 12 V an diesen Anschluss angeschlossen, ohne ihn zu schützen. Strom fließt durch den Minuspol Ihres Geräts, aus dem USB-Anschluss, durch den PC und zurück zur Stromversorgung über die Netzerde. Wenn du Glück hast, brennt vielleicht eine Sicherung durch.

Wenn sich der Dioden- / Mosfet-Schutz im Low-Side-Eingang befände, würde dies nicht passieren. Sie würden den High-Side-Eingang mit Masse kurzschließen (was wahrscheinlich in Ordnung ist, vorausgesetzt, Sie erhalten nicht auch Strom von der USB-Schiene oder einer Batterie oder so etwas, in diesem Fall müssen Sie das auch schützen), aber Die 12 V, die an Ihren Low-Side-Eingangsanschluss angeschlossen sind, bewirken nichts.