protezione da sovra alimentazione

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Santeweb
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protezione da sovra alimentazione

Messaggio da Santeweb »

ciao a tutti, vorrei condividere questa mia idea e volevo sapere cosa ne pensate
Potrebbe capitare che un nostro alimentatore da laboratorio si guasti , di solito capita ai finali di andare in corto e di conseguenza mandare in uscita la tensione non regolata presente in ingresso del regolatore di tensione.
Quindi ho pensato di realizzare una protezione regolabile in funzione del carico, ad esempio ho un carico che funziona a 9 volt e metto un limite di tensione ad esempio 10 V, nel caso questa tensione venga superata accidentalmente,con il circuito che ho pensato , se la tensione viene superata viene aperto l'uscita in modo di salvare il carico tramite i contatti di un relè.
questi i due schemi base in tensione realizzati con il simulatore LTspice. :
nel primo schema ho impostato una tensione di uscita dal vostro alimentatore V1 di 10 Volt, all' ingresso dell'opamp ho impostato il partitore che deve intervenire a circa 22 V, quindi in uscita dell'opamp avremo uno stato alto di tensione, quindi il diodo led rimane spento , se osserviamo il diodo led viene alimentato in questo caso da un lato e dall'altro a 24 volt, quindi impossibilitato ad accendersi.
nel secondo schema V1 viene portato a 30 Volt, in questo caso l'uscita del nostro opamp si azzera comportandosi come un negativo e il nostro led andrà in conduzione accendendosi.
di seguito allego lo schema completo finito con regolazione tramite potenziometro da 1 a 22 Volt della protezione, e sull'uscita dell'operazionale viene comandato un relè tramite un transistor. Il relè viene eccitato in autoritenuta, il pulsante reset per sganciare la protezione dopo che viene distaccato il carico. Il circuito di protezione deve essere alimentato separatamente, possiamo collegarlo all'ingresso del regolatore di tensione dell'alimentatore da proteggere.
fatemi sapere cosa ne pensate se avete qualche idea per migliorare il circuito.
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Maxvarese
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Re: protezione da sovra alimentazione

Messaggio da Maxvarese »

1 Al relè manca il diodo di ricircolo sulla bobina.
2 il relè è una protezione lenta forse sarebbe meglio abbinarlo a una protezione parallela con scr
3 migliorare l'isteresi
4 l'ingresso dell' opamp connesso all' uscita dell' alimentatore va anch'esso protetto da sovratensione e tale tensione deve rispettare il rapporto con le tensioni dei rail d'alimentazione.
Santeweb
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Re: protezione da sovra alimentazione

Messaggio da Santeweb »

Ciao grazie per il tuo intervento, effettuerò le modifiche che mi hai suggerito, metterò un diodo in parallelo alla bobina del relè, il fatto di usare un relè mi sembra comunque ottimale, in caso di sovratensione , come ho già spiegato essendo la protezione regolabile e mettendo un volt maggiore di quello utilizzato per alimentare il carico penso che il relè sia sufficiente, come protezione dell' opamp penso si potrebbe mettere un diodo zener per stabilizzare eventuali tensioni più alte da gestire in caso di protezione, per quanto riguarda l'isteresi del relè , l'ho risolta con il condensatore elettrolitico da 100 microfarad.
Fammi un esempio collegando un scr, ciao grazie
andrea78
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Re: protezione da sovra alimentazione

Messaggio da andrea78 »

Io sarei più "drastico", col circuito di protezione andrei a creare un cortocircuito che brucia il fusibile
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Maxvarese
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Re: protezione da sovra alimentazione

Messaggio da Maxvarese »

Per quanto riguarda la protezione a relè sarebbe meglio che il carico venisse scollegato diseccitandoli, in questo modo se il circuito di protezione si guasta l'alimentatore smette di funzionare, al contrario se la protezione non fosse efficiente il carico non sarebbe protetto.
Considera poi che un tale sistema di protezione è estremamente lento per il tempo di rilascio del relè.
Il condensatore stabilizza la tensione ma quando la tensione agli ingressi diviene simile si entra in una zona d'indecisione dove l'uscita continua a commutare, questa condizione va evitata.
Guarda i video di Pier sul trigger di Schmit
https://youtu.be/ptSuWIzCkk8
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blue3121
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Re: protezione da sovra alimentazione

Messaggio da blue3121 »

Maxvarese ha scritto: gio 30 dic 2021, 20:36 Per quanto riguarda la protezione a relè sarebbe meglio che il carico venisse scollegato diseccitandoli...
Concordo.
Tutte le protezioni ON/OFF andrebbero fatte N.O. = normalmente aperte in modo che, in caso di malfunzionamento, il livello di sicurezza intrinseca è assicurato.
“...dentro i confini del computer, sei tu il creatore. Controlli - almeno potenzialmente - tutto ciò che vi succede. Se sei abbastanza bravo, puoi essere un dio. Su piccola scala.”
L. Torvalds
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Guido C.
Santeweb
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Re: protezione da sovra alimentazione

Messaggio da Santeweb »

Ciao , recepiti i suggerimenti ho modificato lo schema, ho messo un diodo in parallelo alla bobina del relè, ho aggiunto uno zener in ingresso all'operazionale per proteggerlo da eventuali tensioni più alte, ho effettuato il test del circuito su LTspice , supponendo una sovratensione di 40 volt lo zener consuma circa 22 mA, mantiene perfettamente i 24 volt max in ingresso dell'operazionale che supporta fino a 28 volt max in ingresso, come letto nel datasheet, ho spostato il condensatore elettrolitico da 100 microF sulla base del transistor.
Visto che la regolazione con il potenziometro varia da 1 a 22 volt stiamo nel range dei 24 volt , quindi l'operazionale funziona correttamente
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Santeweb
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Re: protezione da sovra alimentazione

Messaggio da Santeweb »

il relè lavora con contatto chiuso a riposo senza bisogno di essere eccitato durante il funzionamento normale, in caso di sovratensione ilcontatto normalmente chiuso si apre e interrompe l'alimentazione.
Ultima modifica di Santeweb il gio 13 gen 2022, 22:29, modificato 1 volta in totale.
Guido
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Re: protezione da sovra alimentazione

Messaggio da Guido »

Secondo consiglio della giornata :D

Come ti hanno gia' detto la protezione deve essere attivata con il rele' diseccitato cosi' in caso di malfunzionamento del circuito e quindi diseccitazione del rele' la protezione entri in funzione. Se avvenisse un malfunzionamento con lo schema attuale la protezione non entrerebbe in funzione e non ti accorgeresti del malfunzionamento se non al momento della comparsa del fil di fumo ...
Poi l'elettrolitico da 100 uF sull'uscita dell'operazionale dovrebbe essere ridotto a 10 uF perche' altrimenti l'eccitazione del rele' viene ritardata di qualche decimo di secondo, e gia' il rele' e' lento di suo ...
L'ideale sarebbe un circuito che si autoregoli, cioe' che scatti quando in un alimentatore variabile la tensione improvvisamente dovesse salire per es. di 1/3 rispetto al valore impostato, ma qui siamo quasi nel campo di Arduino e simili quindi un rifacimento totale, ma sarebbe una cosa veramente originale.
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Maxvarese
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Re: protezione da sovra alimentazione

Messaggio da Maxvarese »

Bellissima idea Guido! :) e non serve neanche Arduino si può " memorizzare " la tensione in un condensatore seguito da un buffer, come si faceva un tempo.
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