В гостях у Самоделкина! » Электроника » Плата защиты от переполюсовки своими руками

Плата защиты от переполюсовки своими руками


Приветствую, Самоделкины!
Как известно, многие самодельные, а также фабричные устройства часто не имеют защиты от не правильного включения полярности питания, иными словами не имеют защиты от переполюсовки питания. В частности, это относится к разным самоделкам, а также к готовым устройствам, усилителям звука, врезным звуковым модулям и т.д.

Любой пользователь, по невнимательности случайно может перепутать полярность питания, после чего в подавляющем большинстве случаев устройству может потребоваться срочная помощь в виде ремонта. А может случиться даже так, что устройство после таких издевательств просто-напросто придет в негодность, и никакой ремонт уже на поможет вернуть его к жизни.

Для того, чтобы избежать такой неприятной ситуации, следует использовать защиту от переполюсовки. Они бывают разные. Один из популярных вариантов - это применение по питанию диодов или диодных мостов, которые способны пропускать ток только в одном направлении и тем самым предотвращая вероятность переполюсовки. Это довольно бюджетное и наиболее простое решение. Но есть и минус у такого метода защиты, а именно, наличие падения напряжения на диоде. Не стоит забывать также то, что при больших токах и наличии падения напряжения, диоды довольно неслабо нагреваются и если не использовать охлаждение, то они могут выйти из строя.

Например, на данном усилителе звука с микросхемой TDA7377 установлен диодный мост.

В данном случае в первую очередь он используется здесь как выпрямитель напряжения при питании от источника тока с переменным напряжением. А вот если устройство подключить к источнику питания с постоянным напряжением, то данный диодный мост работает именно как защита от переполюсовки. И как бы мы не подключали аккумулятор, диодный мост предотвратит переполюсовку, пропуская ток в правильном направлении.

А если бы вместо диодного моста был просто диод по плюсу, то при неправильном подключении питания (переполюсовке) диод не пропустит ток и усилитель просто не включится.

Но, как говорилось выше, и диодного моста и диод имеют падение напряжения. Чтобы это продемонстрировать, автор YouTube канала «Radio-Lab» произвел замер напряжения до и непосредственно после диодного моста.


Как видим, напряжение на аккумуляторе составляет 12,06В, а уже после диодного моста напряжение примерно на 1,5В ниже. Вроде бы потери не такие уж и большие, но это в свою очередь повлияет на мощность усилителя, в итоге она будет немного ниже и часть энергии аккумулятора пойдет на нагрев диодного моста.

Давайте рассчитаем потери и тепловыделение на диодном мосту. Например, при токе нагрузки 2А и падении напряжения на диодном мосту в 1,5В, тепловыделение на диодном мосту составит порядка 3Вт. А дополнительные потери не есть плюсом, особенно при питании усилителя звука или другого устройства от аккумулятора, где энергию желательно тратить экономно и ее количество в аккумуляторе ограничено.

Вот для сравнения падения напряжения на обычном диоде:


Как видим оно составляет около 0,4В. На диоде Шоттки падение напряжения уже ниже и составляет 0,2В.

Падение напряжения на диодном мосту самое большое и составляет 0,6В.

Во время нагрузки, падения напряжения могут быть немного выше. По сути, перепутать полярность питания можно не часто, зато потеря при наличии падения на диодах или диодном мосту буду постоянными и как следствие будет нагрев, что в свою очередь ведет к необходимости в охлаждении. Как видим, диоды в качестве защиты от переполюсовки использовать можно, они работают, но хочется все же защиту получше, чтобы не было нагрева, потери были минимальными, и хорошими рабочими токами.
Автор предлагает одну простую, но довольно хорошую схему защиты от переполюсовки по питанию на мощном полевом транзисторе.

Данная схема подойдет для защиты устройств с однополярным питанием. Силовой транзистор полевой - IRF1405 мощный N-канальный.


Такой транзистор способен коммутировать достаточно большой ток и в свою очередь имеет довольно небольшое сопротивление, из-за чего падение напряжения практически не будет, а, следовательно, практически полностью будет отсутствовать нагрев, или он будет минимальным, не будет таких потерь, как на диодах.

Автор нарисовал для данной схемы защиты вот такую миниатюрную платку.

Работа схемы предельно проста: если все правильно подключено, транзистор открыт, и ток проходит через транзистор.

При не правильном подключении полярности питания транзистор закрывается, тем самым создавая разрыв в цепи питания и попутанный плюс дальше транзистора не проходит.

На радиорынке были куплены все необходимые детали для сборки платы защиты.

В первую очередь автор устанавливает резистор 100кОм на место и припаивает его.

Дальше займемся установкой стабилитронов на 15В 0,5Вт, обязательно соблюдая полярность по меткам катодов.

Далее установка неполярный конденсатор емкостью 0,1мкФ.

Теперь клеммники на вход и выход питания.

Плата практически готова, остался всего один элемент - силовой транзистор. Для его установки автор согнул ножки транзистора — вот так:


И установил его на свое место. Получилась вот такая небольшая и удобная плата защиты от переполюсовки по питанию для усилителей и устройств с однополярным питанием. Однополярное питание - это где есть два провода питания: плюс и минус.

После окончания пайки плату необходимо помыть от остатков флюса, чтобы все было чисто и красиво.

А теперь давайте проверим работоспособность собранной нами платы защиты. Для проверки платы подключим к ее входу аккумулятор с напряжением питания 12,1В. К выходу платы автор подключил щупы мультиметра. Сначала подключаем аккумулятор правильно, соблюдая полярность.

Как видите, на выходе платы есть напряжение, а падение напряжения такое низкое, что мультиметр его не замечает.
Теперь меняем полярность питания и подключаем аккумулятор, перепутав плюс с минусом.

Как видим, транзистор закрылся, плата защиты сработала и уже ничего не пропускает, тем самым защищает устройство (в данном примере мультиметр) от переполюсовки. Если снова подключить питание правильно, то транзистор откроется и на выходе платы появится напряжение аккумулятора. Отлично, плата работает.
После того, как мы протестировали самодельную плату и убедились в ее работоспособности, можно подключать плату защиты к усилителю звука. Усилитель будем использовать самый простой на микросхеме TDA7377 без какой-либо защиты от переполюсовки, и если спутать полярность питания, то, как минимум взорвется полярный конденсатор по питанию и сгорит микросхема.

Плата защиты подключается в разрыв плюса и минуса питания усилителя, на котором существует вероятность переполюсовки. Провода питания выходящие с платы защиты к плате усилителя обязательно подключаем соблюдая полярность.

Все, теперь наш усилитель имеет защиту, и переполюсовка ему не страшна. Подключаем питание правильно.

Как видим, светодиод на усилителе засветился, все хорошо, питание усилителя есть. А теперь, подключаем питание перепутав полярность.

Как видим, ничего не задымило и светодиод на плате усилителя не светится, следовательно, питание на усилитель не поступает, а значит наша самодельная плата защиты работает и свою задачу полностью выполняет.

Эту плату можно использовать для защиты от переполюсовки усилителей звука с однополярным питанием, в том числе и усилителей D класса тоже, портативных колонок и многих других устройств. Помните, если есть хоть малейшая вероятность перепутать полярность питания, то в нужный момент, как минимум, защита от переполюсовки сохранит вам деньги и защитит ваше изделие от случайной переполюсовки и как следствие поломки.

Важно также понимать, что в одних случаях удобнее использовать диоды или диодный мост как защиту от переполюсовки, а в других собранную плату защиты, это уже надо смотреть по задачам. Пробуйте, собирайте и повторяйте. Архив с платой можно скачать ЗДЕСЬ.
Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видео:

Источник
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Миллиомметр своими руками

Робот пожирающий мусор

7.9
Идея
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
8.3
Описание
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
8
Исполнение
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
Итоговая оценка: 8.06 из 10 (голосов: 23 / История оценок)

Добавить комментарий

    • smilesmilesxaxaokdontknowyahoonea
      bossscratchfoolyesyes-yesaggressivesecret
      sorrydancedance2dance3pardonhelpdrinks
      stopfriendsgoodgoodgoodwhistleswoontongue
      smokeclappingcraydeclarederisivedon-t_mentiondownload
      heatirefullaugh1mdameetingmoskingnegative
      not_ipopcornpunishreadscarescaressearch
      tauntthank_youthisto_clueumnikacuteagree
      badbeeeblack_eyeblum3blushboastboredom
      censoredpleasantrysecret2threatenvictoryyusun_bespectacled
      shokrespektlolprevedwelcomekrutoyya_za
      ya_dobryihelperne_huliganne_othodifludbanclose
82 комментария
Иван_Похмельев
При чём здесь время срабатывания реле? Внимательно посмотрите на схему.
Иван_Похмельев
Поясните свою глубокую мысль.
респект тем кто за простой диодный мост-рентабельно,надёжно и не заморочено.
время перелёта контактов, тормознее времени прогорания микросхем.
как старый телеграфист могу сказать ,что все важные войсковые радиограммы- особенно циркуляры ВСЕГДА!!! принимались под запись в те года только простыми карандашами(коих подготовленных колчан десятками на столе был)а детские сомнения по поводу не пишущих карандашей в песочнице молодняку втирайте. Пардон за сермяжную правду ,о которой вы не ведаете ,фломастерная молодость...
ino53
Прочитал самую комментированную заметку и комментарии. Спаял схемку на NDP603... (30 В, 25 (100) А, 50 Вт, 0.022 Ом). Пока не запаял параллельно стабилитронам резистор несколько кОм схема пускала ток в обоих направлениях, т.е. не работала. После запайки резистора заработала нормально, причем при токе до примерно 4 А без радиатора на полевике.
Иван_Похмельев
А подумать? Защитный диод стоит катодом к стоку. В прямом направлении он будет включён при правильной полярности.
Схема не рабочая!!! Паразитный диод в транзисторе пропустит ток и в обратном направлении. Автор, ты вообще в схемотехнике соображаешь?
Korolev
По старинке просто звоню и жду
- Алло, я уже час жду ваше такси апельсинового цвета! - Вас уже час ожидает Опель синего цвета! xaxa
Валерий
Возможно, у дальнобойщиков... Или где-то... регионально, скажем так... У нас в городе, как я уже писал, раций у таксистов точно нет. И не только Яндекс... (У нас (Брест) они тоже появились). Куча компаний сейчас и все же друг перед другом пыжатся-конкурируют))). А народу и хорошо - и такси стали доступны даже студентам, и машины поновее и поприятнее... И вай-фай у всех в машине бесплатный, пока едешь...И все сейчас вызываются со смартфона, чтобы потом смотреть по джипиэсу, где машина, скоро-ли подъедет... (Они с "маячками" все). Это же удобнее...Если ребёнка одного отправляешь - тоже следить можно, например...
П.С. Сам на такси езжу очень-очень редко... Не каждый год...Некогда - за рулём постоянно))))
Со смартфона не отслеживаю...По старинке просто звоню и жду.))))
П.П.С. Только у нас в последнее время стало очень много девушек-водителей?. Или везде?
Але нови ностра алис!
ozi
До 2 А я бы ограничился одним последовательным диодом Шотки на плюсе питания. И диод не так греется, и потеря напряга не большая. Мост съест вдвое больше, часто это критично. Здесь еще проблема - работа с девайсом, который связан с другими девайсами. Ноль-земля должен быть жесткий. Диодный мост этого не обеспечит. А в этой схеме минус (часто корпус) лучше бы прямым был, а отключался бы плюс.
Nruter
Гость Александр
Ой, как заумно-то

Читать комменты - это западло. Так ведь? А вот блеснуть умом - это в тему!!!
Гость Александр
Ой, как заумно-то, как сложно....
Тупой диодный мост - и можно включать даже в обратной полярности: схема поправит. Правда, заберёт и доли Вольта в качестве падения напряжения на диодах. Это, естественно, надо учитывать. Соответственно и диоды подбираются по прямому току и обратному напряжению, с учётом скачка во время переходного процесса при включении.
Гость Сергей
Валерий , сейчас есть автомобильные антенны Си-Би укороченные мини , длиной так сантиметров 20 . Их почти и не заметно . Вы наверно видели четвертьволновые длинные хлысты в 2,5 метра , да на них можно удивляться , а так сейчас почти , но не все , ездят с укороченными Си-Би антеннами длиной сантиметров 60 -70 . Можете посмотреть в Интернете размеры антенн.
Гость Сергей
Дополнение . Раньше требовалось разрешение для работы в Си-Би диапазоне . Теперь разрешение не требуется . Покупаешь Си-Би р\с и пользуешься .
Гость Сергей
Дополнение . Раньше для работы в Си-Би диапазоне требовалось разрешение , надо было заплатить небольшую сумму . Некоторое время назад ( лет 5 наверно или больше ) был изменён регламент работы на этом диапазоне . Теперь не требуется никаких разрешений. Покупаешь р\с Си-Би , антенну и пользуешься себе на здоровье . Многие северяне и не только , покупают эти радиостанции для поездок на автомобиле в отпуск , что бы знать дорожную обстановку .
Гость Сергей
Ну Вы слишком категоричны , утверждая что все таксисты сидят в Интернете . На Яндекс -такси ? Да ? Все ? Если бы сидели все , то тогда понятно ... таксисты и дальнобойщики мне привиделись во сне , которые мне р/с Си-Би на ремонт регулярно возят ))) СИ-БИ - это гражданская радиосвязь , пользоваться ей может любой гражданин РФ и не требуется для этого никаких разрешений .
Валерий
.Также в маленьких городах такси эти же радиостанции используют . Также есть и УКВ радиостанции автомобильные , их тоже используют таксисты .

Сейчас? Т.е., таксисты широко пользоваЛИСЬ рациями. Но сейчас то уже лет пять, как на интернете сидят все. По крайней мере, машина с антенной сейчас вызывает взгляды вдогонку... У нас есть только "Клуб любителей раций". Так рации - только у них и остались. Они там общаются, собираются на слёты, платят взносы, как обычно при этом, перечисляя часть в пользу детей-сирот...(Руководство всег клубов, собирая деньги, стремиться представить это в благородном ключе))))... Ну, короче, обычный клуб по интересам..
Але нови ностра алис!
Иван_Похмельев
Да, про автомобильные не подумал. ((
Гость Сергей
Иван , есть радиостанции Си-Би автомобильные , у них нет зарядных устройств . Дальнобойщики и прочие водители на 15 канале АМ пользуются этими р\с .Также в маленьких городах такси эти же радиостанции используют . Также есть и УКВ радиостанции автомобильные , их тоже используют таксисты .
Иван_Похмельев
Цитата: Гость Сергей
Мне регулярно возят рации на ремонт ...с переполюсацией и предохранителями -жуками .
Объясните, как это может быть. Все радиостанции, даже распоследние бытовые, не говоря уже о Мотороле, Кенвуде и им подобным, комплектуются штатными ЗУ, запихнуть в которые рацию наоборот просто не получится.
Korolev
Чего хотел сказать-то убогонький ?
Дурное воспитание не делает всезнайкой и истиной в последней инстанции!
И таких 95 % . Мне регулярно возят рации на ремонт ...с переполюсацией
Цифрочка с потолочка взята?
Валерий
Королёв-то прекрасно понял, кого тут нОродом называют...
А вот убогим это разжёвывать приходится....))))
П.С. Кажется, уже озвучивал тенденцию: чем тупее человек - тем агрессивнее он обвиняет в этом других... smiles
Але нови ностра алис!
Гость Сергей
Чего хотел сказать-то убогонький ? нОрод - это безграмотные особи , которые понятия не имеют об электричестве , а не то что об электронике . И таких 95 % . Мне регулярно возят рации на ремонт ...с переполюсацией и предохранителями -жуками .
Гость Алексей
Сколько включений выдержит диод? Самоиндукция?
Гость Алексей
диод тоже на замену - он повредится
Korolev
Наш нОрод не будет заморачиваться
Ваш нОрод ва-аще не будет заморачиваться электронными самоделками! ok
Гость Сергей
Туточки "спецы" советуют поставить диод и предохранитель . " Спецы " наверно не знают , что на место сгоревшего предохранителя будет обязательно поставлен " жук " и электронное устройство непременно сгорит . Наш нОрод не будет заморачиваться и выяснять от чего сгорел предохранитель , скрепку , монету и гвоздь он скорее поставит вместо предохранителя .
Гость Владимир
А если напряжение выхода регулируемое ? Тогда как с реле ?
popvovka
Если провести замену, то цена данной конструкции - рубли. Полевик можно применить и от материнки, материнки до 100р на барахолках лежат.
Иван_Похмельев
МОП-транзисторы довольно симметричные полупроводниковые изделия, по старым западным стандартам в их УГО вообще не было разницы между стоком и истоком.
В данной схеме при правильном подключении источника на истоке получается небольшой плюс относительно стока (в первый момент порядка 0,5...0,7 В, а после открытия транзистора плюсом на затворе разница составит примерно десятки милливольт). При таком малом напряжении сколько-нибудь существенной разницы между стоком и истоком нет. По большому счёту, основная разница между стоком и истоком - это то, куда подключён паразитный (он же - защитный) диод.
Nruter
Почему на сток n-канального полевого транзистора в этой схеме подаётся - (минус)?
Иван_Похмельев
Специально для самых смышлёных и упёртых поясню: DC IN - не просто какие-то латинские буквы, а Direct Current Input - вход по постоянному току. И именно к этим контактам подключается внешний источник питания. Точка, обозначенная как заземление находится внутри схемы, к ней источник не подключается. Более того, совершенно непонятно, зачем автор схемы её так обозначил.((
Иван_Похмельев
Вы бы сами для начала на схему посмотрели, прежде чем фантазировать: при переполюсовке плюс будет на катоде защитного диода.
А это уже "чукча второго типа": про защитный диод.
Гость Фёдор
Цитата: Иван_Похмельев
Защитный диод стоит катодом к стоку. В прямом направлении он будет включён при правильной полярности.

Посмотрите на схему - анод защитного диода транзистора в землю воткнут. Стоит сделать переполючосвку и получим плюс на земле, который спокойно через диод окажется в схеме. Второй же провод идёт напрямик.
Korolev
Да, чукчи продолжают косяком переть. ))
Путина, однако! smile
Korolev
А если на их пути мостик диодный поставить?
Даже не представляю себе его мощности! xaxa
Валерий
Да, чукчи продолжают косяком переть. ))

А если на их пути мостик диодный поставить? boss xaxa
Але нови ностра алис!
Иван_Похмельев
Да, чукчи продолжают косяком переть. ))
Иван_Похмельев
Какие? Тип можете назвать?
Nruter
Иван Похмельев, Вас откровенно тролят laugh1
Григорий
А если поставить на входе мостик диодный так вообще проблема полярности исчезает.
Гость Vita
Сегодня хочу быть писателем. Недавно комментировал двух авторов: один на мои "умные" вопросы отвечал профессионально, другой сразу начал писать эпиграммы "про плевок на ветер". Вам Иван хочу пожелать терпения, хотя бы то того, момента пока Ваша самоделка попадается всем под руку. И "в суе" не вспоминать ни кого..
Гость Vita
Сейчас есть самовосстанавливающие (быстродействующие).
Гость Vita
Можно и параллельно, если нет подходящего по току. Да и здесь надо думать, что нужно учитывать.
Korolev
Что-то вы сегодня косяком пошли. ))
Весна, однако, мерзлота тает, однако! dance2
Иван_Похмельев
Вы забыли про быстродействие этих предохранителей, так что отключать они будут, скорее всего, уже пробитую схему.
Иван_Похмельев
Не читая комментарии, начинаем писать свои? Ещё один чукча не читатель, чукча - писатель? Что-то вы сегодня косяком пошли. ))
Новий Стандарт
А еще можна обойтись без диодов и поставить только один самовостанавливаючий предохранитель, но ето так в крайнем случае если более менее известно как схема себя поведет и ток перерива опредиляєтся експериментально. Хотя зачем вам защита от переполюсовки? Если человек не часто "принимает" то и не надо
Понял квантовую механику - гений
Гость Владимир
Диодный мост ставь и тоже самое будет

Привет, Гость!


Зарегистрируйтесь

Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

Войти

Добавьте самоделку

Добавьте тему

Онлайн чат

Опрос
А Вы знаете, что на сайте оплачиваются отчеты о создании самоделок?

Последние комментарии

Все комментарии
Новые самоделки на почту

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день.