[elettronica] circuito di protezione anti corto-circuito (overload)

[xenom]

Sto risistemando e upgradando il vecchio alimentatore da laboratorio che avevo costruito anni fa.. sta pian piano diventando un ali di tutto rispetto.
Tuttavia vorrei evitare che un eventuale cortocircuito, che può sempre capitare, mandi a donnine i finali di potenza.

Vorrei quindi fare un circuito a parte che in caso di sovraccarico (impostabile mediante trimmer) stacchi l'alimentazione fintanto che perdura il sovraccarico.

Esiste qualcosa di semplice?

[hibone]

Originariamente inviato da xenom

Sto risistemando e upgradando il vecchio alimentatore da laboratorio che avevo costruito anni fa.. sta pian piano diventando un ali di tutto rispetto.
Tuttavia vorrei evitare che un eventuale cortocircuito, che può sempre capitare, mandi a donnine i finali di potenza.

Vorrei quindi fare un circuito a parte che in caso di sovraccarico (impostabile mediante trimmer) stacchi l'alimentazione fintanto che perdura il sovraccarico.

Esiste qualcosa di semplice?

dipende da come è fatto l'alimentatore.
potresti usare un resistore di sensing sul neutro in modo che se circola troppa corrente la tensione sale oltre un valore di soglia. con un operazionale non faresti altro che monitorare la tensione e abilitare un bistabile che scolleghi l'uscita (tramite relay ad esempio).

[frankytop]

Tipico circuito



Quando la corrente sulla resistenza R1 supera un certo limite (limite fissato dal valore di R1) il transistor entra in conduzione e abbassa la tensione sul pin di controllo del'integrato LM 317 riducendo la tensione di uscita in modo appunto che la corrente erogata non superi la soglia fissata.

Funge da protezione dai sovraccarichi e dai cortocircuiti.

[xenom]

Originariamente inviato da hibone

dipende da come è fatto l'alimentatore.
potresti usare un resistore di sensing sul neutro in modo che se circola troppa corrente la tensione sale oltre un valore di soglia. con un operazionale non faresti altro che monitorare la tensione e abilitare un bistabile che scolleghi l'uscita (tramite relay ad esempio).

è un classico alimentatore a voltaggio variabile basato su LM317 con 3 transistor BJT che portano la potenza. Il trasformatore è un toroidale 19V 140VA

[frankytop]

Originariamente inviato da xenom

è un classico alimentatore a voltaggio variabile basato su LM317 con 3 transistor BJT che portano la potenza. Il trasformatore è un toroidale 19V 140VA

Et voilà.......

[xenom]

Originariamente inviato da frankytop

Tipico circuito



Quando la corrente sulla resistenza R1 supera un certo limite (limite fissato dal valore di R1) il transistor entra in conduzione e abbassa la tensione sul pin di controllo del'integrato LM 317 riducendo la tensione di uscita in modo appunto che la corrente erogata non superi la soglia fissata.

Funge da protezione dai sovraccarichi e dai cortocircuiti.

Ecco questo mi garba molto. Tra l'altro così facendo funziona anche da limitatore di corrente variabile, giusto?
Ora che ci penso non sarebbe affatto male mettere una funzione del genere, in modo da limitare la corrente con un altro potenziometro. Così facendo ho il vantaggio di abbinare la protezione di sovraccarico (visto che fisserò il limite superiore conforme all'amperaggio massimo che può fornire l'ali) alla limitazione della corrente...

Grandioso

edit: franky hai maggior info sul circuito? purtroppo va a interagire direttamente col 317 quindi dovrò modificare il circuito/pcb originale, spero di riuscirci...

Se volessi limitare la corrente sfruttando quel sistema, dal minimo possibile fino a 7-8A come devo procedere?

[frankytop]

Originariamente inviato da xenom

Ecco questo mi garba molto. Tra l'altro così facendo funziona anche da limitatore di corrente variabile, giusto?
Ora che ci penso non sarebbe affatto male mettere una funzione del genere, in modo da limitare la corrente con un altro potenziometro. Così facendo ho il vantaggio di abbinare la protezione di sovraccarico (visto che fisserò il limite superiore conforme all'amperaggio massimo che può fornire l'ali) alla limitazione della corrente...

Grandioso

Ho un alimentatore che ha questo genere di semplice circuito come protezione (un kit di Nuova Elettronica) che usa un LM 317 abbinato ad un Tr di potenza per aumentare la corrente erogata dall'alimentatore e confermo che funziona molto bene come protezione dai cortocircuiti e come limitatore di corrente.

[xenom]

Originariamente inviato da frankytop

Ho un alimentatore che ha questo genere di semplice circuito come protezione (un kit di Nuova Elettronica) che usa un LM 317 abbinato ad un Tr di potenza per aumentare la corrente erogata dall'alimentatore e confermo che funziona molto bene come protezione dai cortocircuiti e come limitatore di corrente.

grazie mille.

Una domanda: il limite di limitazione della corrente è fissato unicamente da R1? perché se è così la vedo dura trasformare questa protezione in un vero e proprio regolatore di corrente

[frankytop]

Originariamente inviato da xenom

grazie mille.

Una domanda: il limite di limitazione della corrente è fissato unicamente da R1? perché se è così la vedo dura trasformare questa protezione in un vero e proprio regolatore di corrente

Si è fissato solo da R1.

Credo che potresti collegare in parallelo alla R1 un potenziometro magari da 1Kohm e collegando il suo cursore alla R4...così peschi la tensione che vuoi dalla caduta di tensione della R1,regolando così la tensione di soglia di intervento.

[xenom]

Originariamente inviato da frankytop

Si è fissato solo da R1.

Credo che potresti collegare in parallelo alla R1 un potenziometro magari da 1Kohm e collegando il suo cursore alla R4...così peschi la tensione che vuoi dalla caduta di tensione della R1,regolando così la tensione di soglia di intervento.

interessante. però temo che R1 dissipi parecchia potenza rispetto ai soliti 1/4 o 1/2W (non è specificato il wattaggio ), quindi mettere un poty in parallelo non rischio di bruciarlo?

[frankytop]

Originariamente inviato da xenom

interessante. però temo che R1 dissipi parecchia potenza rispetto ai soliti 1/4 o 1/2W (non è specificato il wattaggio ), quindi mettere un poty in parallelo non rischio di bruciarlo?

No perchè il valore del pot. è molto più alto del valore della R1 quindi la corrente fluisce al 99.9% su R1.

Il pot. in questo caso svolgerebbe solo la funzione di partitore di tensione.

Come transistor anzichè il vecchissimo BC 140,usa un coso tipo BC 547 che ha un alto guadagno.

[frankytop]

Ah già....R1 deve essere una resistenza a filo di qualche watt (5-7-10 watt...dipende dalla corrente max. che ci vuoi far scorrere) ,non una comune resistenza a carbone, perchè come giustamente dici scalda parecchio per correnti elevate.

Potenza dissipata = R *I^2

[xenom]

Originariamente inviato da frankytop

No perchè il valore del pot. è molto più alto del valore della R1 quindi la corrente fluisce al 99.9% su R1.

Il pot. in questo caso svolgerebbe solo la funzione di partitore di tensione.

Come transistor anzichè il vecchissimo BC 140,usa un coso tipo BC 547 che ha un alto guadagno.

Originariamente inviato da frankytop

Ah già....R1 deve essere una resistenza a filo di qualche watt (5-7-10 watt...dipende dalla corrente max. che ci vuoi far scorrere) ,non una comune resistenza a carbone, perchè come giustamente dici scalda parecchio per correnti elevate.

Potenza dissipata = R *I^2

Molto bene ho dei fili di costantana ricavati da degli asciugacapelli che sono ottimi per questo scopo. Però tengono 1A. Ne metterò diversi in parallelo.
Ho fatto ora un rapido conto e la potenza dissipata comunque sarebbe considerevole.. umh... considerando che l'ali dovrà arrivare anche a 7-8A, avrei qualche decina di watt di dissipazione termica...
Ma il valore di R1 come lo calcolo in conformità con la corrente che desidero? perché immagino che nello schema il limite è fissato nell'ordine dei 100 mA, mentre nel mio caso è molto superiore... quindi R1 sarà più bassa, giusto?

[frankytop]

Originariamente inviato da xenom

Molto bene ho dei fili di costantana ricavati da degli asciugacapelli che sono ottimi per questo scopo. Però tengono 1A. Ne metterò diversi in parallelo.
Ho fatto ora un rapido conto e la potenza dissipata comunque sarebbe considerevole.. umh... considerando che l'ali dovrà arrivare anche a 7-8A, avrei qualche decina di watt di dissipazione termica...
Ma il valore di R1 come lo calcolo in conformità con la corrente che desidero? perché immagino che nello schema il limite è fissato nell'ordine dei 100 mA, mentre nel mio caso è molto superiore... quindi R1 sarà più bassa, giusto?

Beh il transistor di protezione interviene,portandosi in conduzione,quando la differenza di potenziale tra la base e l'emettitore è di 0.7 volt....quindi nel caso dell'esempio dello schema con R1= 0.56 ohm,la corrente max che potrà erogare l'alimentatore sarà Imax=0.7/0.56=1.25 amper.

Per una corrente max di 8 amper la R1 deve essere da R1=0.7/8 =0.0875 ohm
...per un valore così basso devi metterne un paio in parallelo...o anche tre.

[frankytop]

Se in parallelo alla R1 ci metti poi un potenziometro è da tenere presente che la R1 fissa il limite inferiore della corrente che eroga l'alimentatore per cui regolando il pot. si alza tale valore.

Poi devi mettere anche una resistenza di protezione in serie al potenziometro per essere sicuri che anche chiudendo totalmente il potenziometro non raggiunga mai un valore al di sotto di una certa soglia...perchè altrimenti sarebbe come se la protezione non esistesse... e poi con valori troppo bassi del pot. una forte corrente comincerebbe a circolare anche su quest'ultimo,bruciandolo.

Devi provare tu sperimentalmente un valore adatto per la R da mettere in serie al pot.

[Dumah Brazorf]

Un fusibile?
Da cambiare a seconda della tensione utilizzata.

[xenom]

Originariamente inviato da Dumah Brazorf

Un fusibile?
Da cambiare a seconda della tensione utilizzata.

si metterò anche quello per la massima sicurezza...
il fusibile per quanto veloce sia è più veloce del danno vero?
in caso di cortocircuito con un fusibile in serie si brucia prima che i bjt esplodano spero

ma che poi in realtà io sono convinto che esplodano ma pensandoci bene, anche in caso di cortocircuito la corrente non potrà mai salire sopra un certo limite, perché è vincolata dal trasformatore, giusto?
quindi se il trasfo in corto eroga al massimo 8A e i finali tengono 15A (non ricordo se 15 o 30 cmq almeno 15), non dovrebbero danneggiarsi nell'immediato, giusto?

[frankytop]

Originariamente inviato da xenom

si metterò anche quello per la massima sicurezza...
il fusibile per quanto veloce sia è più veloce del danno vero?
in caso di cortocircuito con un fusibile in serie si brucia prima che i bjt esplodano spero

ma che poi in realtà io sono convinto che esplodano ma pensandoci bene, anche in caso di cortocircuito la corrente non potrà mai salire sopra un certo limite, perché è vincolata dal trasformatore, giusto?
quindi se il trasfo in corto eroga al massimo 8A e i finali tengono 15A (non ricordo se 15 o 30 cmq almeno 15), non dovrebbero danneggiarsi nell'immediato, giusto?

Il fusibile non serve a niente per proteggere i transistor dal cortocircuito,sono troppo lenti.

Per esperienza so che se metto in corto un alimentatore che ha come Tr di potenza un 2N 3055 o un BD 142 che hanno una Ic di 6 amper...si bruciano all'istante,senza appello e senza pietà.

Se i tuoi non costano molto prova a vedere se reggono anche senza un circuito di protezione....però la protezione potrebbe anche servire nei confronti delle apparecchiature alimentate: se un apparecchio (per esempio un trasmettitore) si guasta e assorbe molto più del dovuto,con una protezione nell'alimentatore forse riesci ad intervenire in tempo a spegnere il tutto e a salvare qualcosa dell'apparecchiatura alimentata.

[xenom]

Originariamente inviato da frankytop

Il fusibile non serve a niente per proteggere i transistor dal cortocircuito,sono troppo lenti.

Per esperienza so che se metto in corto un alimentatore che ha come Tr di potenza un 2N 3055 o un BD 142 che hanno una Ic di 6 amper...si bruciano all'istante,senza appello e senza pietà.

Se i tuoi non costano molto prova a vedere se reggono anche senza un circuito di protezione....però la protezione potrebbe anche servire nei confronti delle apparecchiature alimentate: se un apparecchio (per esempio un trasmettitore) si guasta e assorbe molto più del dovuto,con una protezione nell'alimentatore forse riesci ad intervenire in tempo a spegnere il tutto e a salvare qualcosa dell'apparecchiatura alimentata.

Già. Si ci vuole la protezione. un cortocircuito è tutt'altro che raro, soprattutto se si alimentano circuiti sperimentali o cose del genere

[!fazz]

Originariamente inviato da xenom

Già. Si ci vuole la protezione. un cortocircuito è tutt'altro che raro, soprattutto se si alimentano circuiti sperimentali o cose del genere

già, le limitazioni sulla corrente erogabile mi hanno salvato parecchi migliaia di euro di elettronica , alla fine basta un contatto, una saldatura fatta male o una scheda appoggiata malamente sulla psu per mandare in vacca tutto