Überspannungs- und Verpolungsschutz

Es gibt zwei bekannte Schaltungen, die im Internet gut beschrieben sind, einschließlich dieser Seite:

  1. Verpolungsschutz mit P-Kanal-MOSFET;
  2. Überspannungsschutz mit SCR und Zener (sog. „Crowbar“).

Ich möchte sie wie unten gezeigt kombinieren:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Einige Überlegungen:

  1. Polarität und/oder Spannung des Eingangs dürfen sich während des Betriebs nicht plötzlich ändern. Es ist ein Standard-Hohlstecker, an den eine Gleichstromversorgung angeschlossen wird. Daher muss die Schaltung vor dem Fall geschützt werden, dass der Benutzer versehentlich die falsche Polarität einsteckt oder 24-30 V anstelle von 12 V einsteckt.
  2. D1 und D2 sind beide 15 Volt.
  3. Die maximalen Werte von Mosfet sind: maximaler Strom 74 A, maximale Spannung über Drain-Source 55 V, maximale Gate-Spannung 20 V.
  4. Die Sicherungsleistung beträgt 1,5 A
  5. SCR1 ist so gewählt, dass sein I2t doppelt so groß ist wie der I2t der Sicherung. Eigentlich ist es Littelfuse SJ6004DS2RP.
  6. Load ist eigentlich ein ziemlich kompliziertes Gerät, das einen Linearregler (AMS1117), eine MCU mit mehreren Eingabegeräten (Tasten, analoge Eingänge), einen LCD-Bildschirm, BT-Sender und ein paar Schrittmotoren mit Treibern umfasst.

Bietet dieser Schaltplan wie erwartet Schutz vor Überspannung und Verpolung?
BEARBEITET: Ist dies ein vorgeschlagenes Layout?

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung

Gibt es hier eine Frage?
@RonBeyer jetzt ja) Kurz gesagt, wird es als Kombination von zwei funktionieren?
Das PMOS hat die falsche Ausrichtung.
@Big6 danke! Fest. Sonst irgendwelche Fehler?

Antworten (1)

Höchstwahrscheinlich nein. Wenn der SCR bei einer Überspannung zündet, fließt der Crowbar-Strom, der zum Durchbrennen der Sicherung benötigt wird, auch durch den FET. Da die Source des FET dann in die Nähe der negativen Schiene gezogen wird, fällt sie aus der Leitung, wodurch die intrinsische Diode diesen Strom durchlässt, und sie wird mit ziemlicher Sicherheit vor der Sicherung platzen.

Sie könnten die Reihenfolge der beiden Teile umkehren. Da Sie nicht möchten, dass der Zener in der Brechstange bei Rückwärtsverbindung vorwärts leitet, müssen Sie eine Diode unter R1 hinzufügen

Dank! Schaltplan hinzugefügt, hab ich recht?
Ich denke, das wird funktionieren. Sie müssen sicherstellen, dass der SCR eine ausreichend hohe Gate-Triggerspannung hat, um nicht durch den Vorwärtsabfall von D3 ausgelöst zu werden.