Olá a todos. Estou com uma dúvida em relação a circuitos de proteção, Segue a imagem para melhor compreensão (sim, meu circuito de proteção talvez seja bem medíocre. Aceito sugestões kkkkk).

Soluções para proteção:

1) Contra curto, um fusível no GND.

2) Contra Sobre tensão, um varistor (aceito sugestões também) que, na medida que a tensão ultrapassa o valor "X", ele irá reduzir sua resistência e, consequentemente, aumentar a corrente, gerando a queima do fusível.

Observe que existem 3 pontos de proteção contra curto e sobre tensão.

1º) entre os 2 lm2596 e "8 á 30v DC" (fonte) - Evitar sobre tensão da fonte.

2º) Após lm2596 3v3. - contra curtos na placa e sobre tensão por um eventual problema no lm2596

3º) Após lm2596 5v. - contra curtos na placa e sobre tensão por um eventual problema no lm2596

Cada lm2596 possui, em seu GND, um fusível. Entretanto, o pino seguinte de cada fusível, que irá para os componentes, acabam se interligando, pois, até onde sei, todos os GND's dos controladores, Ci's e módulos, precisam ser interligados diretamente para que possam gerar comunicação.

E ai vem meu questionamento:

Seja por curto gerado pelas trilhas ou componentes, seja de 3v3 OU 5v, ou ainda que seja uma sobre tensão resultante de um eventual problema em qualquer um dos lm2596, os 2 fusíveis (Fusível 2 e Fusível 3), irão sempre resultar na queima ao mesmo tempo. Isto é, nunca haverá a queima de apenas 1 fusível.

Este meu pensamento está correto? Em caso positivo, este seria um resultado indesejado. O que poderia ser feito para que cada lm2596 tenha um fusível de saída próprio e, ainda assim, poder gerar a comunicação entre os componentes?

Componentes: Tela de TFT 3v3, 74hc595 (3v3~5v -definindo ainda-), PCF8574(3v3), ESP32 (5v) pam8406 (amplificador 5w - 5V, DfPlayer (3v3), Leds (3v3), uma tonelada de capacitor, Módulo SdCard Micro (5v).

Edit: Vi agora que existem 2 "FUSIVEL 1". No questionamento, o "fusível 3" é referente ao fusível entre "VARISTOR 3" e o "LM2596 5v".

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Respostas a este tópico

Eu apenas colocaria fusíveis nos vcc... Ou então os varistores conectados com a terra, e não com os 0v. 

Poderia colocar um zenner no lugar dos varistores, vai fazer a mesma função e acho que é mais rápido para baixas tensões e variações pequenas.

Bom dia TM,

o fusível de fonte deve ser sempre no ativo, e nunca no Ground, por uma questão de convenção.

RV

Complementando o Rui :

o fusível de fonte deve ser sempre no ativo, e nunca no Ground, por uma questão de convenção e segurança! 

Por exemplo, se os dois fusíveis queimarem, você vai ter tensão sobre as duas cargas! 

Veja que o GND dos dois reguladores estão interligados (GND IN). 

Olá a todos.

Ao longo do "pensar", tinha escolhido o varistor por acreditar que seja um componente mais durável e confiável, tendo em vista que é muito comum acha-lo na entrada de televisão e outros itens.

Vi que o Zener, na própria sobrecarga, ele pode acabar queimando também. Entretanto, ao menos na simulação, o zener é muito mais eficaz pois, se passar 1 volt, ele aciona. Provavelmente irei adota-lo.

Quanto ao meu questionamento, realmente acontecerá da forma descrita?

Outra coisa, apesar de dizerem, mas não entendi o fusível no VCC. Como poderia fazer a ligação com o zener tendo o fusível no vcc?

é exagero de minha parte, adicionar fusível após os lm2596?

Olá.

  Eu acho... Exagero.

Ele tem: "Thermal shutdown and current-limit protection"

Ref: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2596.pdf

 Eu não costumo usar fusíveis no geral. Usaria se envolvesse baterias por ex, elas sim podem gerar uma corrente "infinita" e muito destruidora. Literalmente acende o fio. Só fusivel garante.

 Ainda, sempre colocaria o fusível no positivo. Não entendi essa de colocar no negativo. Nunca vi mesmo.

Redesenhe com um fusível só na fonte, com o diodo zenner e veja se dá certo, vai dar certo sim.

Sinceramente nunca vi tanto medo... Por ex se cair um raio vai queimar tudo, ele passa por toda essa proteção.

O Zenner por ex se a tensão ficar 3V acima do limite vai "queimar" esses 3V na forma de Watts. Quantos watts ??? não sei... A sua fonte vai tentar fornecer, por ex 33V e seu zener quer lutar por 30V, aih a sua fonte vai fornecer toda a corrente que conseguir, por ex 10A. Mas não vão passar no zener 10A, parte vai mesmo para a carga. Vamos supor que a carga consuma 3A. Nesse caso 7A vão ser consumidos pelo zenner.

7A * 3V = 21W. Isso ficara fritando sem dissipador dentro da fonte. Ele queima, só não sei em quanto tempo.

Enfim, não é usual.

Nas entradas AC são necessários cuidados com raios, faiscadores, fusíveis, varistor, tudo é bem vindo para segurar raios.

Na entradas DC vindo de baterias automotivas (projetos embarcados) são necessários cuidados contra inversão (diodo série) e contra curto na sua placa. Por ex em caso de acidente com esmagamento da sua placa é preciso que não haja curto na entrada, para não gerar um incendio. A principio o proprio aparelho pode não ter fusível pq existe um fusível no carro.
Nos intermediários internos, como esse caso, dentro do seu aparelho, em geral, não tem.

Aparelhos mais elaborados, como videogames, tem sim fusíveis internos, especialmente nos reguladores que ficam no console. Mas são casos extremos.

Eu poria só o fusível do VCC no fio principal que vem da fonte.

Se der curto depois do LM o sistema interno segura o tranco e não deixa fritar nada.

olá Eduardo.

Obrigado pela sua resposta.

Com relação ao fusível no gnd, ACHO que vi em algum tutorial ou vídeo, mas posso ter me equivocado.

Com relação ao Zener, tinha pensado inicialmente em um varistor. Achei a ideia dele interessante (reduzir a resistência com o aumento da voltagem). Li ainda (sites de tutoriais, blogs, etc..) que, em circuito de proteção, ele é uma evolução do zener, entretanto, na simulação, o zener respondeu de forma mais rápida.

Com relação a proteção contra inversão, bastaria, por exemplo, colocar um 1n5401, no positivo e outro no negativo, para permitir apenas uma direção e, fim?

E com relação a sua sugestão, seria apenas o fusível no VCC sem zener e, talvez, sem varistor?

Se entre a fonte e seu circuito tiver um cabo que o usuário manipula, que pode ligar errado, precisaria ter um diodo no VCC (no gnd não) pra poder evitar o erro do usuário.
Se for tudo dentro de um gabinete que vc mesmo monta não vejo necessidade.
O varistor vc pensou em que tipo de possibilidade ? Raios caindo na rede elétrica ? Se for isso eles precisam estar antes da fonte, na entrada AC e são paliativos. Podem ajudar e tal mas se cai um raio mesmo nada segura.

Se for a fonte falhar e mandar mais tensão que deveria entendo que não é necessário. O LM2596 tem um bom sistema de proteção, eu não poria. Talvez pq penso em escala, se vc pensa em segurança e não tem escala, pode por, atrapalhar não vai.

Olá Eduardo.

Inicialmente não pretendo produzir em escala. Será para satisfazer a necessidade de alguns poucos membros da família. Além do mais, se existir uma aprovação muito grande ao ponto de comercializar, eu teria que melhorar a placa, e trabalhar apenas com smd (mais barato e menor -- no momento só uso dip).

Minha ideia é flexibilizar a alimentação para facilitar o uso de qualquer fonte que o pessoal tivesse sobrando em casa (respeitando a potencia), indo de 7 á 35~40v, entretanto, devido ao consumo e a dificuldade de achar um conector (falta de conhecimento de minha parte), resolvi limitar de 12 á 24v,

O varistor seria para que, caso alguém tentasse algo superior a voltagem máxima estabelecida ou a própria fonte estivesse desregulada, ele iria elevar a corrente do circuito e queimaria o fusível.

Quanto a proteção do lm2596, eu imagino que seja mais fácil, para o público, identificar o problema na tensão, caso haja um indicador (fusível queimado).

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