너무 많은 전압으로부터 DC 회로 보호

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누군가 실수로 12v 전원 공급 장치에 연결 한 경우 3v DC 회로가 손상되지 않도록하려면 어떻게합니까? 회로는 1 암페어보다 훨씬 적습니다.

voltage  dc  over-voltage-protection 
— 불타는 펭귄
소스
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제너 다이오드는 어떻습니까? 그러나 과전압의 정도에 달려 있습니다. 제너 다이오드는 번개 등으로 인한 막대한 과전압을 방지 할 수 없습니다.
— Al Kepp
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퓨즈 + 제너 또는 (자가 재설정) polyfuse + 제너.
— Wouter van Ooijen
@flamingpenguin 다음 은 Zener + fuse의 라인을 따른 회로도입니다 [Wouter가 말한 것].
— Nick Alexeev
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이 역할에서 dc-dc 벅 컨버터 사용에 대해 의견을 제시 할 수있는 사람이 있습니까 (예 : 벅 컨버터를 사용하여 3V로 스텝 다운 된 5V 전원으로 시스템 전원을 정상적으로 공급하도록 설계 한 경우)? 실수로 12V 전원을 연결하면 벅 컨버터는 여전히 3V를 공급합니다 ...?
— flamingpenguin
— flamingpenguin

답변:

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원래 질문으로 지정되지 않은 한 가지는 I / O 신호 또는 전원 공급 장치 연결의 보호를 찾고 있는지입니다.

I / O 신호에 보호가 필요한 경우 제안 된 제너 다이오드 회로 또는 TVS (과도 전압 억 제기)를 포함한 다른 방법, 클램핑 다이오드가 보호를위한 유용한 방법입니다.

전원 공급 장치 연결을 보호 할 때 사용할 수있는 여러 가지 체계가 있습니다. 앞에서 언급 한 폴리 퓨즈 또는 전압 과부하 상태에서 트립되도록 설계된 다른 유형은 작동 가능하지만 회로가 순간적으로 고전압 조건에 노출되는 킥-인 지연 시간이 있습니다.

제 제안은 넓은 전압 범위의 입력 레귤레이터 회로와 극성 보호 다이오드를 사용하는 디자인을 사용하는 것입니다. 이는 사용자가 실수로 전원 공급 장치 입력에 적용 할 수있는 전압에 대해 매우 합리적인 "보호"를 제공합니다. 제안 된 접근 방식의 블록 다이어그램은 다음과 같습니다.

enter image description here

이 접근 방식은 장치 자체의 전원 공급 장치가됩니다. 저전력으로 작동하는 장치의 경우이 접근 방식은 78xx 시리즈와 같은 간단한 선형 레귤레이터를 활용할 수 있습니다. 최대 35V 정도의 입력 전압을 보호합니다. 고전력 장치는 넓은 공급 전압 범위 스위처 유형 레귤레이터를 사용하려고합니다. TI 및 내셔널 (현재 TI의 일부)과 같은 공급 업체의 다양한 디바이스 전압이 최대 60V, 경우에 따라 80V의 입력 전압을 지원할 수 있습니다.

— 마이클 카라스
소스
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감사. 전원 공급 장치 연결을 보호하려고합니다.
— flamingpenguin
AMS1117과 비슷한 것이 적절합니까?
— flamingpenguin
그러나 다이오드 전압 강하를 보상하기 위해 더 높은 입력 전압이 필요할 수 있습니다. 누군가 LDO를 사용하려는 경우 좋은 해결책이 아닌 것 같습니다.
— gstorto
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과전압으로부터 회로를 보호하기위한 크로우 바 회로가 필요합니다. 이는 전원 공급 장치 및 장치에서 과전압 보호용으로 사용되는 표준 방법 중 하나입니다.

간단한 크로우 바 회로가 아래에 나와 있습니다.

지렛대

위 회로는 과전압 상태에서 퓨즈를 끊어 Vo의 회로 / 장치를 보호합니다. 이것은 보호 방법을 설명하는 일반적인 회로입니다.

추가 자료 :
1. 크로우 바 회로
2. 과전압 보호의 기초

— 체탄 바르 가바
소스
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이 답변 -1을 이해하지 마십시오. 이 답변에 어떤 문제가있을 수 있습니까?
— Chetan Bhargava
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여기서 누락 된 필수 비트는 퓨즈의 I ^ 2 * t 정격이 SCR ( "triac")의 정격보다 낮아야한다는 것입니다. powerelectronics.com/site-files/powerelectronics.com/files/…
— Fizz
1
이 회로도에서 TL431을 대체 할 수있는보다 정교하고 전문화 된 OVP 칩 문서에서도 언급되어 있습니다 (예 : onsemi.com/pub_link/Collateral/MC3423-D
— Fizz
@ChetanBhargava 크로우 바는 단순한 직렬 퓨즈와 병렬 제너가 제공하지 않는 기능을 무엇입니까? 예 : ( imgur.com/8hwb44l )?
— Bord
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@Bort : 정상 부하가 몇 암페어 인 경우 퓨즈도 마찬가지이며 아마도 작업을 수행 할만 큼 큰 제너를 찾지 못할 것입니다. 이 회로는 그에 따라 등급을 매길 수 있습니다.
— Brian Drummond
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퓨즈 블로우를 원한다면 클램프 회로가 작동합니다. 요점은 입력 전압을 3V까지 낮추려고 시도하는 것이 아니라 의도적으로 퓨즈를 차단하여 전원이 일부 임계 값을 초과하는 경우 입력 전원을 차단하는 것입니다. 퓨즈는 전력이 제거 된 후 자체적으로 재설정되는 폴리 퓨즈 일 수 있지만 정상적인 작동에서도 전원에 직렬 저항을 추가합니다. 그것이 허용 가능한지 여부는 우리에게 말하지 않은 매개 변수에 따라 다릅니다.

따라서 총 전압이 3.5V에 도달 할 때까지 이상적으로 개방 된 다음 단락처럼 작동하는 회로가 이상적입니다. 이론적으로 제너 다이오드는이 작업을 수행하지만 퓨즈를 끊는 전류 기능은 없습니다. 제너를 사용하여 트랜지스터를 켜면 무거운 물건을들 수 있습니다. 또는 TL431과 같은 것을 전압 레퍼런스로 사용하여 트랜지스터를 켤 수 있습니다.

완전히 다른 접근 방식은 전원 공급 장치와 직렬로 연결된 활성 스위치를 사용하는 것입니다. 회로는 입력이 임계 값보다 낮을 때만 스위치를 활성화하고 그보다 높으면 연결을 끊습니다. 즉시 반응 할 수 없으므로 회로는 아마도 적어도 몇 µs의 과전압을 견뎌 낼 수 있어야합니다. LC 필터는 입력 전압의 기울기를 제한 할 수 있지만 지나치게 복잡해지기 시작합니다.

— 올린 라스 롭
소스
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당신이 찾고있는 것은 "과전압 보호 회로"입니다.

한 가지 방법은 제너 다이오드를 역 바이어스로 사용하는 것입니다.

제너 다이오드는 입력 전압에 상관없이 항상 일정한 출력 전압을 제공합니다 (그러나 Vmax의 데이터 시트 확인)

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

NCP372 또는 MAX16126 / MAX16127 과 같은 IC를 사용할 수도 있습니다.

— 백조
소스
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이 회로의 문제점은 장치에 설계된대로 3V가 공급되면 저항 R이 전류 강하에 따라 전압 강하를 유발한다는 것입니다.
— Anindo Ghosh
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@AnindoGhosh 실제로. 선택한 회로도는 제너가 보호 기능이 아닌 규제의 역할을하기 때문에 답에 적합하지 않습니다.
— Kaz
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