비 과도 과전압으로부터 회로를 보호하기 위해 권장되는 방법은 무엇입니까?

12V 배터리로 작동하는 휴대용 조명 컨트롤러를 설계하고 있으며 런타임 개선에 대한 질문을 자주받습니다. 가장 간단한 방법은 두 번째 배터리를 병렬로 추가하는 것이지만 사용자가 실수로 배터리를 직렬로 연결하고 24V를 대신 제공 할까 걱정합니다.

이와 같은 과전압 상황으로부터 장치를 보호하는 가장 좋은 / 권장되는 방법은 무엇입니까 (과도한 것으로 간주되지 않는 시간 동안 두 배의 전압이 적용되는 경우)?

이 경우 컨트롤러는 100mA 이하를 사용합니다.이 특정 컨트롤러는 많은 전류를 공급하지 않고 단순히 LED를 깜박이기 때문입니다. 최대 15V 입력 만 처리 할 수있는 몇 가지 전압 조정기가 있습니다.

제너 다이오드와 과도 전압 억 제기 (TVS)를 실험했지만 결과가 혼합되었습니다. 회로 차단기 (PTC 퓨즈)를 트립하고 전압 조정기 및 마이크로 컨트롤러를 보호하기 위해 과전압 상황 (예 : 24V 적용)을 선호합니다. 누군가 기기를 주전원 (120V)에 연결하면 스스로 연결됩니다.

이와 같은 것이 작동해야합니다.

12V 제너를 사용하고 낮은 게이트 임계 값, 바람직하게는 Vth <3V, Vgs <12V를 가지며 순간 순간 전류가 높은 MOSFET을 선택하십시오.

Vin이 12V를 초과하면 Vin-Vz가 MOSFET 게이트에 나타납니다. 이 전압이 임계 값 전압을 초과하면 MOSFET이 켜지고 퓨즈를 통해 입력이 접지로 단락되면 퓨즈가 끊어집니다.

두 번째로, 과전류로부터 보호하기 위해 작은 저항이 MOSFET의 드레인에 놓일 수 있습니다. 저항 값은 mosfet의 경우 24V / R <Imax가되도록 충분히 높아야하지만 퓨즈가 24V / R을 날릴 수있을만큼 낮아야합니다.

퓨즈 대신 PTC를 사용할 수 있지만 속도가 느리기 때문에 더 강력한 MOSFET이 필요할 수 있습니다.

PTC의 경우 제너와 mosfet가 PTC의 드롭을 조절하여 zener가 조금만 수행하고 mosfet가 조금 열려서 외부에서 보았을 때 회로가 제대로 작동하므로 "배터리 연결 불량"표시 LED를 사용할 수 있다고 생각했습니다.

다른 한편으로,이 경우에 mosfet가 최선의 해결책이 아닐 수 있으며, SCR이 잠길수록 더 좋습니다.

당신은 올바른 길을 가고 있습니다. 유일한 해결책은 과전압으로부터 부하를 격리하는 것입니다. 이를 달성하는 데는 여러 가지 방법이 있으며 퓨즈 (일회용 또는 재설정 가능한 PTC)는 전통적인 접근 방식 중 하나입니다. 제너 / TVS는 과전압이있을 때 회로가 퓨즈를 트립하기에 충분한 전류를 소비하도록합니다. SCR을 사용하여 전원 공급 장치를 쇠지레로하고 퓨즈를 트립 할 수도 있습니다.

더 멋진 접근법에는 고전압 트랜지스터를 사용하여 부하를 공급 장치로부터 능동적으로 격리시키는 것이 포함됩니다. 이는 더 빠른 응답을 제공하여 나머지 구성 요소에 대한 스트레스를 줄입니다.