protezione alimentatore a partitore capacitivo

Mar 15, 2016 19 Replies

sto realizzando un alimentatore a partitore capacitivo (parte dello schema sotto) che alimenta un paio di opamp e un quad NAND allo scopo di monitorare lo stato della tensione di rete e di carica di due celle


essendo le celle al litio separate da un solo diodo dalla tensione di rete, pensavo di aggiungere una protezione contro le sovratensioni nel caso il condensatore X2 tirasse le cuoia



un fusibile rapido accoppiato ad un diodo transil unidirezionale da



11-12V in parallelo allo zener da 9.1V potrebbe essere sufficiente?

grazie



[FIDOCAD] FJC A 0.4 FJC B 0.4 MC 75 25 0 0 170 FCJ TY 85 35 2 2 0 0 0 * TY 65 20 2 2 0 0 0 * 10nF X2 275VAC MC 45 25 3 0 115 FCJ TY 35 15 2 2 0 0 0 * TY 45 20 2 2 0 0 0 * 4k7 LI 20 80 165 80 0 LI 60 15 60 45 0 MC 20 40 0 0 480 SA 100 80 0 SA 100 25 0 LI 20 60 20 80 0 LI 20 40 20 25 0 LI 20 25 25 25 0 LI 55 25 75 25 0 MC 60 45 1 0 sandro.8686888 FCJ TY 70 55 2 2 0 0 0 * TY 62 47 2 2 0 0 0 * 250VAC MC 130 65 0 0 180 FCJ TY 140 75 2 2 0 0 0 *

LI 100 15 100 60 0 LI 110 75 110 80 0 SA 130 25 0 SA 60 25 0 SA 130 80 0 LI 130 75 130 80 0 MC 110 25 0 0 200 MC 150 25 2 0 200 MC 75 15 1 0 115 FCJ TY 85 25 2 2 0 0 0 * TY 65 10 2 2 0 0 0 * 10M LI 60 15 65 15 0 LI 75 15 85 15 0 MC 155 60 0 0 460 LI 60 60 60 80 0 MC 100 80 0 0 045 MC 100 75 3 0 230 FCJ TY 105 65 2 2 0 0 0 * TY 75 60 2 2 0 0 0 * transil 11-12V MC 95 15 1 0 115 FCJ TY 95 30 2 2 0 0 0 * TY 85 10 2 2 0 0 0 * 10M LI 95 15 100 15 0 SA 60 80 0 LI 130 15 130 65 0 LI 155 25 155 60 0 LI 135 25 125 25 0 SA 155 25 0 LI 150 25 160 25 0 SA 155 80 0 MC 35 25 1 0 890 LI 35 25 45 25 0 LI 85 25 110 25 0 MC 110 75 3 0 230 FCJ TY 115 65 2 2 0 0 0 * TY 115 60 2 2 0 0 0 * 9.1V LI 100 75 100 80 0 SA 110 80 0 SA 110 25 0 LI 110 25 110 60 0


bye !(!1|1)

Quei condensatori li ho sempre trovati esauriti di capacita', mai in corto, comunque per me ti basta un fusibile perche quando lo zener "salta" va in corto, mai trovati di aperti, e ti fa intervenire il fusibile.

Ma probabilmente non servirebbe nemmeno il fusibile perche in serie hai gia ' una R 4,7k che ti fa da fusibile.

Piuttosto metterei qualcosa per gli spike sempre presenti, un poliestere in parallelo allo zener? un varistore?

mandi

...

e ai capi si azzera e a quel punto il transil non serve a nulla.

1) tende ad interrompersi b) tende a cortocircuitarsi o a comportarsi come un corto (alte frequenze = bassa reattanza)

ello zener (il transil lo togliamo). Io metterei una resistenza-shunt in serie allo zener e la giunzione base-em ettitore di un PNP generico (BC327) in modo che si porti in conduzione solo per extracorrenti.

ibile.

accensione.

Altrimenti esistono gli scaricatori a gas ma non mi sembra il caso.

Piccio.

...

o, comunque per me ti basta un fusibile perche quando lo zener "salta" va i n corto, mai trovati di aperti, e ti fa intervenire il fusibile. ...

Se cortocircuiti lo zener il fusibile non se ne accorge nemmeno, manculican i.

arizzato direttamente e nell'altro periodo ruba solo pochi volt su alcune c entinaia quindi variazione del carico di pochi punti percentuale, come se l a tensione di rete passasse da 230V a 234V.

Piccio.

Il 15/03/2016 17:20, zio bapu ha scritto:

avevo pensato ad un transil (che in pratica funge da crowbar) anche

i valori di tensione...

magari aggiungo anche un'induttanza da qualche mH prima del

bye !(!1|1)

Il 15/03/2016 17:21, Piccio ha scritto:

cui sugli altri componenti arriva la 230VAC

comunque incrociando i dati dei fusibili rapidi e quelli di vari transil, di cui riportano anche la corrente f(t) per picchi non ripetitivi mi pare che il transil dovrebbe funzionare anche nella peggiore delle ipotesi...

per esempio questo transil ST viene dato per 200A per 10ms con 200A per 10ms il fusibile (da 30-50 mA) viene completamente disintegrato

ordine di grandezza del condensatore usato per la limitazione della corrente

potenza attiva di qualche mW...

il circuito usa un TCL27L2, un quad nand CMOS, un LM385 e qualche mosfet come interruttore per cui dovrei cavarmela con meno di 10mW di potenza attiva (quando si limita a monitorare lo stato della batteria e la presenza della tensione di rete)

un miglioramento probabilmente di circa 1000 volte rispetto al circuito della vecchia lampada beghelli con il suo inefficientissimo trasformatore a cuocere tutto il tempo la batteria al Pb

poi tutto sommato, visto che si tratta di componenti che costano pochi centesimi, posso anche fare un test (solo dell'alimentatore), simulando un corto, e vedere se salta prima il fusibile o il transil

bye !(!1|1)

rto, comunque per me ti basta un fusibile perche quando lo zener "salta" va in corto, mai trovati di aperti, e ti fa intervenire il fusibile.

ani.

olarizzato direttamente e nell'altro periodo ruba solo pochi volt su alcune centinaia quindi variazione del carico di pochi punti percentuale, come se la tensione di rete passasse da 230V a 234V.

L'ipotesi era in caso estremo di cortocircuito del condensatore. E, come dicevo, anche il fusibile in quel caso non ha una vera funzione per che la resistenza da 4,7k (1/4W ?)in serie salta subito.

mandi

i

La mia idea e' che deve continuare a funzionare anche in presenza di spike, deve interrompersi tutto solo nel caso estremo di fulmine o condensatore i n corto. Ma il transil interviene prima dello zener? Perche lo zener sara' per forza di valore di tensione inferiore al transil. Potresti spostare la resistenza cosi':

Ma l'induttore non e' meglio metterlo in ingresso? Se lo metti prima dell'elettrolitico lo spike ha gia' raggiunto lo zener.

[FIDOCAD] TY 85 35 2 2 0 0 0 * TY 35 15 2 2 0 0 0 * LI 20 80 165 80 MC 20 40 0 0 480 LI 20 60 20 80 LI 20 40 20 25 LI 20 25 25 25 TY 70 55 2 2 0 0 0 * MC 130 65 0 0 180 TY 140 75 2 2 0 0 0 *

LI 110 75 110 80 SA 130 25 SA 130 80 LI 130 75 130 80 MC 110 25 0 0 200 MC 150 25 2 0 200 MC 155 60 0 0 460 TY 105 65 2 2 0 0 0 * TY 75 60 2 2 0 0 0 * transil 11-12V TY 95 30 2 2 0 0 0 * LI 130 15 130 65 LI 155 25 155 60 LI 135 25 125 25 SA 155 25 LI 150 25 160 25 SA 155 80 MC 35 25 1 0 890 LI 35 25 45 25 MC 110 75 3 0 230 TY 115 65 2 2 0 0 0 * TY 115 60 2 2 0 0 0 * 9.1V SA 110 80 SA 110 25 LI 110 25 110 60 MC 65 25 0 0 170 TY 55 20 2 2 0 0 0 * 10nF X2 275VAC LI 50 15 50 45 SA 90 80 SA 90 25 LI 45 25 65 25 TY 52 47 2 2 0 0 0 * 250VAC LI 90 15 90 60 SA 50 25 MC 65 15 1 0 115 TY 55 10 2 2 0 0 0 * 10M LI 50 15 55 15 LI 65 15 75 15 LI 50 60 50 80 MC 90 80 0 0 045 MC 90 75 3 0 230 MC 85 15 1 0 115 TY 75 10 2 2 0 0 0 * 10M LI 85 15 90 15 SA 50 80 LI 90 75 90 80 TY 100 25 2 2 0 0 0 * LI 75 25 100 25 MC 100 25 3 0 115 TY 100 20 2 2 0 0 0 * 4k7

Il 16/03/2016 16:44, zio bapu ha scritto:

energia ben superiore a quella di un fusibile

bye !(!1|1)

Il 16/03/2016 16:54, zio bapu ha scritto:

se si tratta di spike brevi il varistore dovrebbe riuscire a tosarli senza far saltare il fusibile

quindi dovrebbe avere una tensione superiore a quella dello zener, solo che anche con il transil si avrebbe un impulso di una decina di V superiore a quanto sopportabile dal circuito a valle e un'induttanza potrebbe spianare un po' l'impulso... comunque poi vedo di ripensarci su per vedere se ci sono soluzioni alternative

con il circuito che hai disegnato tu il fusibile dovrebbe saltare

. lasciare al suo posto quella da 4k7, magari riducendola un po', mettere un transil o un crowbar che scatti sui 15-16V dopo il condensatore X2, un'altra resistenza e poi lo zener

vista la bassa corrente in gioco, in condizioni normali la caduta sulla resistenza dovrebbe essere inferiore a Vcrowbar-Vzener e quindi lo zener funzionerebbe senza l'intervento del crowbar... in caso di guasti o di spike interverrebbe il crowbar e lo zener dovrebbe solo

dopo provo al simulatore...

bye !(!1|1)

stupidamente mi ero fossilizzato sul caso astratto senza rendermi conto di quanto da voi giustamente osservato...

anche se andasse in corto il condensatore X2, il resistore da 4k7 limiterebbe in ogni caso la corrente di picco a circa 80mA (in caso di sovratensioni tosate dal varistore a 380V picco) ed essendo da 1/4W interromperebbe il circuito prima di danneggiare lo zener

comunque visto che mi serve anche un led come spia (la luce a 1mA di

illuminati dove andranno le lampade di emergenza) ho modificato il circuito aggiungendo un transistor - come suggerito da piccio - per limitare la corrente massima attraverso led+zener - in caso di guasti

- a circa 15 mA

questa volta penso che dovrebbe andare grazie per i suggerimenti

[FIDOCAD] MC 85 50 0 0 170 TY 75 45 2 2 0 0 0 * 10nF X2 275VAC MC 65 50 1 0 115 TY 60 45 2 2 0 0 0 * 4k7 LI 55 50 55 70 0 SA 110 105 0 SA 110 50 0 LI 20 50 25 50 0 LI 65 50 85 50 0 LI 125 50 180 50 0 TY 57 72 2 2 0 0 0 * 250VAC MC 195 90 0 0 180

LI 110 40 110 85 0 LI 110 100 110 105 0 SA 195 50 0 SA 70 50 0 SA 195 105 0 LI 195 100 195 105 0 MC 180 50 0 0 200 MC 85 40 1 0 115 TY 75 35 2 2 0 0 0 * 10M LI 70 40 75 40 0 LI 85 40 95 40 0 LI 55 80 55 105 0 MC 110 105 0 0 045 LI 195 50 230 50 0 MC 105 40 1 0 115 TY 95 35 2 2 0 0 0 * 10M LI 105 40 110 40 0 SA 55 105 0 LI 195 40 195 90 0 MC 35 50 1 0 890 TY 25 55 2 2 0 0 0 * 100mA LI 50 50 55 50 0 TY 10 40 2 2 0 0 0 * 230VAC fase TY 10 95 2 2 0 0 0 * 230VAC neutro SA 150 50 0 LI 150 50 150 60 0 LI 150 100 150 105 0 MC 150 75 3 0 230 TY 140 70 2 2 0 0 0 * 9.1V SA 150 105 0 MC 150 85 1 0 220 MC 110 100 3 0 200 LI 115 50 95 50 0 LI 140 80 140 105 0 LI 150 75 150 85 0 SA 110 80 0 SA 140 105 0 LI 20 105 210 105 0 MC 40 50 0 0 130 LI 35 50 40 50 0 MC 130 65 1 1 310 MC 125 50 1 0 115 TY 120 45 2 2 0 0 0 * 47 LI 110 80 120 80 0 LI 130 50 130 65 0 SA 130 50 0 MC 55 70 1 0 112 LI 70 40 70 50 0 SA 55 50 0

bye !(!1|1)

Sei sicuro che l'eventuale spike non ti buchi la base del transistor?

Io sono un trafficone e quando mi capita una scheda in mano non riesco a no n tirare giu' lo schema (per imparare qualcosa e per ripararle) ma in tutte le schede con alimentatori a caduta capacitiva (tante nel campo delle cald aie) non ho mai trovato un transistor. Quanto durera' lo spike? vuoi che lo zener non regga?

mandi

Il 17/03/2016 18:29, zio bapu ha scritto:

la corrente che scorre nella resistenza da 47?

o a poco meno di 70mA di picco

continua superiore ai 20mA

certo i led "spia" in genere sopportano anche 100mA di picco e il

dallo shunt arriva a qualche centinaio di mA continui (sempre restando nei transistor in TO92)

in caso di sovratensioni l'induttanza all'ingresso (da qualche mH) dovrebbe rallentarle abbastanza da permettere al varistore di tosarle eventualmente interrompendo il fusibile

nella peggiore delle ipotesi la resistenza da 4k7 si disintegrerebbe lasciando intatto il resto del circuito

bye !(!1|1)

la

Verso il collettore pensavo.

Se non ti serve il neutro perche non usi triac ecc. potresti utilizzare per raddrizzare un ponte intero cosi' consumi la meta' (anche se reattiva) e p uoi dimezzare il condensatore di caduta e quello di livellamento.

mandi

E non puoi mettere un elettrolitico in parallelo al led? Secondo me e' meno sensibile ai guasti.

ri-mandi

Il 18/03/2016 18:39, zio bapu ha scritto:

un modulo switching 230VAC->9VDC seguito da regolatore LDO per la carica

bye !(!1|1)

tieni presente che attraverso il led passa una corrente alternata, una

bye !(!1|1)

Il 18/03/2016 18:39, zio bapu ha scritto:

mi ero dimenticato di rispondere a questo

allora supponiamo di essere estremamente sfigati, che il varistore sia

andato in corto, che all'ENEL si siano strafatti di qualche strana droga e che attraverso il circuito circoli una corrente di 100mArms (una tensione alternata di 470Vrms) :-)

cortocircuitato dal diodo che dissipa circa 32mW (hai una corrente sinusoidale, ma con una tensione approssimativamente continua di 0.7V

r la tensione: .1*sqrt(2)/pi * 0.7)

ne appena la corrente attraverso la serie zener + led supera circa 15mA, quindi il transistor dissiperebbe circa 436mW: (100mA-15mA) * sqrt(2) / pi * (Vzener + Vled + Vbe)

a 4.7k? 1/4W, sia durante le fasi positive che negative, provocando un a dissipazione di potenza di circa 46.5W (47W meno le potenze dissipate da diodo e transistor nelle rispettive semionde)

e un transistor da 625mW (2N3906) che deve dissipare meno di 1/2W

insomma... direi che sono ragionevolmente ottimista riguardo la salute del transistor :-)

poi potrebbe sempre esplodere un ordigno termonucleare e friggere tutto con il conseguente impulso EM, ma allora probabilmente avrei

bye !(!1|1)

Il giorno sabato 19 marzo 2016 06:42:51 UTC+1, not1xor1 ha scritto:

Facevo l'avvocato del diavolo. Mi capitano schede di caldaia colpite da fulmine o simile con varistore e fusibile sano ma la scheda e' andata" :-)

mandi

Il 19/03/2016 18:17, zio bapu ha scritto:

i varistori sono un po' lenti rispetto agli scaricatori a gas o ai transil

bye !(!1|1)

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