'Spannungssicherung' oder besser

Ich habe ein Netzteil mit mehreren Ausgängen (5V, 12, 24V) Laut Hersteller (und nach Prüfung) muss das Netzteil eine Mindestlast haben, damit es die angegebenen Spannungen liefern kann. Ohne Mindestlast kann die Spannung auf 37 V ansteigen (was sehr schlecht ist)

Da ich nicht garantieren kann, dass das System, das ich baue, die ganze Zeit über ein Minimum von 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 einwandfrei.

Aber damit ich nachts gut schlafen kann, möchte ich garantieren, dass, wenn einer dieser Widerstände aus irgendeinem Grund ausfallen würde, die Hochspannung die Elektronik nicht durchbrennen würde.

Ich habe in der Vergangenheit einen PTC zur Strombegrenzung verwendet, aber ich möchte ein ähnliches Gerät verwenden, um die Spannung zu begrenzen.

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

Antworten (1)

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

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

Bei Überspannung beginnt die Zenerdiode zu leiten und klemmt die Versorgungsspannung herunter. Gleichzeitig steigt der Stromversorgungsstrom an. Dann wird entweder die Stromversorgung reguliert oder die PTC-Sicherung öffnet.

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

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

Bearbeiten: Verwandter Beitrag zu dieser Art von Überspannungsschutz.

Brechstangenschaltungen

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 verfügen manchmal auch über Überspannungs- und Überstromschutzfunktionen.

Ist der Belastungswiderstand für den angegebenen Zweck notwendig? Sofern die Stromversorgung nicht einfach defekt ist, sollte die von einem einfachen Zener abgegebene Leistung niemals die Mindestlastleistungsanforderung überschreiten, und die Versorgung sollte nicht in der Lage sein, einen nennenswerten Strom über der Zenerspannung zu liefern.
@supercat Der Lastwiderstand wurde im OP erwähnt. Die Sorge war, dass er beim Öffnen ausfallen könnte und die Stromversorgung außer Kontrolle geraten würde. Deshalb habe ich diesem schematischen Ausschnitt den Lastwiderstand hinzugefügt. Der Lastwiderstand ist für das Fuse+Zener-Schema offensichtlich nicht erforderlich. Wenn ich darüber nachdenke, könnte ein besserer Platz für den Lastwiderstand hinter Sicherung + Zener sein. Dann wäre der Lastwiderstand selbst geschützt, falls das Netzteil ausfällt und eine zu hohe Ausgangsspannung erzeugt.
Der Aufwand, der aufgewendet werden könnte, um gegen die Möglichkeit aufzuwenden, dass die passive Lastvorrichtung ausfällt, könnte besser darauf verwendet werden, einfach sicherzustellen, dass dies nicht geschieht. Wenn die gewünschte Regelspannung nicht extrem nahe an der maximal akzeptablen Spannung liegt, muss ein Zener keinen nennenswerten Dauerstrom leiten und sollte daher nicht ausfallen, es sei denn, die Versorgung funktioniert viel schlimmer als im Leerlauf-Überspannungsszenario.
Ich habe dies gerade auf der Werkbank mit einer 1-A-Sicherung (ATO-Automobiltyp, falls jemand neugierig ist) und einer SMCJ43-TVS-Diode (43 V Abstandsspannung) ausprobiert. Ich habe die 61-V-Grenze meiner Versorgung erreicht und nur 100 mA Gleichstrom erhalten. Unnötig zu erwähnen, dass die Sicherung noch in Ordnung ist. Hier einige Lektionen: 1) Diese Schaltung funktioniert nicht, wenn die Überspannung langsam ansteigt. 2) Was auch immer Sie schützen, es sollte genügend Spielraum für Überspannungen haben. Mindestens x2.
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