Питание устройств любой полярностью или защита от переполюсовки - 919527009205

Питание устройств любой полярностью или защита от переполюсовки

Не редко даже опытные электронщики допускают ошибки при подключении источника питания к электронным устройствам, происходит это конечно же не из - за отсутствия определенных навыков и знаний, а часто из - за спешки или не внимательности. Феномен известный - переполюсовка, и для приборов питающихся постоянным напряжением частенько такое включение бывает фатальным.
Многие производители устройств питающихся от отдельного источника питания (например: автомобильные усилители, автомагнитолы, портативные телевизоры и мониторы и др.) применяют защиту от переполюсовки в своих устройствах, как правило это обычный диод включенный по входу после предохранителя рис. 1., в таких устройствах после переполюсовки сгорает предохранитель и как правило пробивает защитный диод, на исправление ошибки уже потребуется потратить время хоть и не много.

Питание устройств любой полярностью или защита от переполюсовки - 919526997429

Минусов в этой схеме не мало, и зачастую "псевдо мастера" пытаются починить это все по месту и с гвоздем вместо предохранителя все же дожигают устройство.... .
Другое дело если бы устройство питалось от любой полярности, то есть само коммутировало себе питание, своеобразная "защита от дураков" - если так можно сказать. Первое что приходит на ум это конечно старый добрый диодный мост на входе в устройство рис. 2.


Питание устройств любой полярностью или защита от переполюсовки - 919527001269


Такое устройство будет питаться от любой полярности, ну и конечно же и от переменного и импульсного тока тоже, как видно на схеме выше, при питании от разной полярности ток просто протекает через определенный диод, и как не подключай питание - устройство будет работать, и страшного ничего не произойдет. Но конечно же в этой схеме есть и существенные недостатки: статические потери при протекании токов, от сюда и потеря напряжения и выделение существенного тепла, поэтому применять такую схему можно только для устройств с малым током потребления.
Вариант улучшенной схемы коммутатора питания показан на рис.3, здесь вместо диодов применяются MOSFET-транзисторы, два P-канальных и два N-канальных, поскольку сопротивление сток-исток в открытом состоянии (RDS(on)) ничтожно мало, а транзисторы после включения постоянно в одном состоянии, то и потери в этой схеме просто мизерные. Нагрева в режиме ключа так же по понятным причинам нет.


Питание устройств любой полярностью или защита от переполюсовки - 919527009205


Рассмотрим как работает схема, при подаче питания, напряжение через резисторы R1, R2 попадает на затворы VT1, VT2, VT3, VT4, а поскольку P-канальные транзисторы открываются отрицательным напряжением, N-канальные положительным, у нас в зависимости от полярности питания откроется пара VT1, VT4 или VT2, VT3 в обоих случаях на анодах VD1, VD3 будет минус , а на катодах VD2, VD4 плюс питания. Таким образом получаем автоматический коммутатор входной полярности.
Теперь о деталях: Транзисторы VT1, VT2, VT3, VT4, выбираются в зависимости от напряжения питания и тока потребителя, собственно схему можно выполнить вообще без стабилитронов и резисторов в случае если питающее напряжение не превышает максимально допустимое напряжение на затворах. Стабилитроны VD1, VD2, VD3, VD4 - ограничивают максимальное напряжение на затворах, их значение должно быть близко к максимальному напряжению затворов, но не превышать его. Резисторы R1, R2 токоограничивающие, их сопротивление можно рассчитать по формуле

R = (Uвх-Uстаб.) / Iстаб.

Где:
R - сопротивление резисторов в кОм
Uвх. - максимальное напряжение на входе
Uстаб. - напряжение стабилизации стабилитронов
Iстаб. - макс. ток стабилизации стабилитрона

Решение об обоснованности применения той или иной цепи в своих устройствах как правило принимает конструктор, но порой достаточно простая защита может избавить от многих бед при наладке и использовании устройств.

Источник : 
https://oskolchip.ru/blog/pitanie_ustrojstv_ljuboj_poljarnostju_ili_zashhita_ot_perepoljusovki/2021-07-25-15 

Комментарии

  • 5 авг 2021 22:44
    И под конц. П канальные транзисторы в природе встречаются ещё реже чем мамонты.. За семь лет работы в загашнике только один такой. И тот снят со старого монитора
  • 5 авг 2021 22:45
    о чем спорите , господа? использовать полевик в роли ключа, выполняющего роль диода, это верх дебилизма...)))
  • 5 авг 2021 22:47
    Вы имеете в виду транзисторный выпрямитель?
  • 5 авг 2021 22:49
    зачем себе жизнь усложнять?
  • 5 авг 2021 22:52
    Видел ролик в интернете... Такому мосту нужен драйвер что бы он выпрямлял..и драйверу нужно питание. Мне кажется автор просто хочет использовать транзисторы вместо реле.. Залумка не спорю имеет место быть.. Но в повседневной практике немного... Расточительно. Я бы использовал или реле или диодный мост..
  • 5 авг 2021 23:02
    у реле как бы другое назначение... а вот применить дравера для управления ключами, это идиотски круто...)))
  • 5 авг 2021 23:03
    А как без драйверов вы будете отсекать полуволны? Транзистор сам без драйвера выпрямлять не будет
  • 5 авг 2021 23:07
    мы все больше и больше скатываемся к идиотизму, выдумывая разную херню... а вопрос то в том, как исключить переполюсовку...
  • 5 авг 2021 23:13
    Переполюсовка давно побеждена. Есть три основных способа в зависимости от требуемого ампеража и быстродействия и условий эксплуатации... А вот о дебильности как вы говорите транзистора вместо выпрямительного диода я бы поспорил.. Хотите покажу как можно на практике выпрямлять напряжение транзистором?
  • 5 авг 2021 23:17
    не хочу дальше обсуждать глупые темы... я практик, мне показывать не надо... с 14 лет радиолюбитель-конструктор, есть вышка профильная, своя мастерская по ремонту электроники...вымыслы доморощенных рукоблудов не интересны...
  • 5 авг 2021 23:19
    Дело ваше. Только учится не поздно и не зазорно... Я не буду перечислять все мои регалии и достижения)) просто остаюсь при своём мнении
  • 5 авг 2021 23:22
    Меня учить? НЕ трудитесь... я сам преподавал в свое время...сейчас на пенсии, но продолжаю работать... не да бог, если такие как вы начнут других учить и е...ть мозги другим, наслаждаясь свое короно...)))
  • 5 авг 2021 23:28
    Не дай бог мне вас чему то учить, безполезно. Да и нет желания возится с человеком у которого мания величия! хотел предложить посмотреть два ролика на эту тему, но, видимо опять наткнусь на стену величия и надменности. Я закончил беседу. Всего вам хорошего. И на будущее, прежде чем переходить на проф навыки, докажите наличие своих не словами а фактами. )))
  • 6 авг 2021 00:25
    транзистор в режиме ключа !!! как можно этого не видеть ?  Какой диод ?  на диодах потери !
  • 6 авг 2021 00:33
    Пробитый стабилитрон то откроется , а напряжение на затворе при этом приблизится к нулю и транзистор закроется, И где ты там увидел "биполярник" ??? не чего не попутал или "услышал звон а не знаешь где он" ?  Схема построена на MOSFET  по нашему МОП , можно в крайнем случае обозвать его "полевиком" и то не верно.   А "биполярник"  это такая "штучка" у которой есть база, эмиттер, коллектор !  Вот зачем вы с такими примитивными знаниями пытаетесь что то критиковать ?
  • 6 авг 2021 06:27
    Вы хотите узнать ответ на вопрос по теме или вам принципиально просто внести свою лепту.. Так и будем под.....ть друг друга или уже начнётся наконец конструктивная беседа?
  • 6 авг 2021 06:29
    мосфеты как вы говорите, особенно п канальные довольно редкая вещь... От слова вообще не найдёшь,. И в схеме защиты от переполюсовки лично я их применять не буду по причине "жаба задушит"
  • 6 авг 2021 07:08
    Вы видимо новенький, тут больше чем ответ на вопрос или подсказку ценится опускание собеседника весом своего "опыта или еще чеще возраста" тут даже и мысли нельзя допускать послушать доводы собеседника, ))) твердотельные реле тоже имеют ряд своих недостатков. Как по мне надо смотрть на потребитель, условия эксплуатации, и от этого уже танцевать.
  • 6 авг 2021 09:53
    Потери у тебя в голове!
  • 6 авг 2021 09:58
    Когда коту делать нех , он яйца лижет... ну а вы подобной херней занимаетесь, изобретаете то, что до вас уже изобрели проще и удобнее... выздоравливайте....
  • 6 авг 2021 11:10
    видимо в твоей мастерской изолентой только чинят. Поясню для тех кто в танке и для тех кто ленится читать.  :  при подаче прямой полярности - откроется верхний N-канальный и нижний P-канальный MOSFET.   При подаче обратной  откроются верхний P-канальный и нижний  N-канальный. ВСЕ,
    Перестаньте нести ерунду про какой то режим диода !  и прочую ересь  !
  • 6 авг 2021 19:25
    Авторитет... И на....ть что п канальный транзистор подобен алмазу в природе по своей редкости. И то что там деталей больше десятка, когда можно собрать на двух..
  • 6 авг 2021 19:32
    А для особо одарённых скажу, есть выпрямители на транзисторах... Минус заключается в тонне деталей в обвес к самим транзисторам, плюс один но жирный, на выходе моста переменной составляющей нет от слова совсем! Полевик открывается и закрывается в соответствующей точке амплитуды, чем достигается такое гладкое и лишённое "шума" напряжение. Кто фома неверующий, может сам поискать в иннете забив в поиск "выпрямитель на транзисторах" удачи в этом не лёгком деле)))))
  • 6 авг 2021 21:06
    НУ ты полный БАРАН !  это не выпрямитель а комутатор полярности , на него уже подается постоянный ток
  • 6 авг 2021 21:48
    Валерий даже у Шоттки сопротивление велико , у мосфетов открытый канал сотни, а то и тысячные доли Ом , а диод хорошо рассеивает мощность, на китайских телевизорах в  main  перед линейным стабилизатором часто ставят 2 диода чтобы рассеять избыток мощности при снижении с 5 до 3,3В