Ompoolbeveiliging op 12V DC

ritmeester

Golden Member

Ik ben op zoek naar een snelle ompoolbeveiliging op 12V DC

Ik heb zelf een fout gemaakt om de 12V draden van een PCB verkeerd op de accu aan te sluiten. Hierdoor is er 12V op de GND komen te staan waardoor alle ICs kapot zijn.

In het 5V circuit van de PCB zit wel aan het begin van de voeding een 1N4001 diode. Op deze PCB zitten ook relais die 7 tot 8A moeten sturen dus de 12V voor deze sturing is rechtstreeks.

Tijdens mijn zoektocht kwam ik deze tegen:
https://www.edn.com/simple-reverse-polarity-protection-circuit-has-no-…

Natuurlijk zal er een andere relais op moeten voor 10A.

Heet iemand ervaring met deze schakeling en is deze snel genoeg om schade te voorkomen?

I love it when a plan comes together !

De 12 volt inschakelen met een relais , waarvan de spanning voor de spoel via een diode loopt. Bij verkeerde poling komt het relais niet op. De spanningsval over het relais is te verwaarlozen.
Iets voeden uit een accu kan, maar zekeringen zijn onontbeerlijk. Bij een sluiting kan er met gemak 100A lopen. Wordt wel zwakstroom genoemd, maar bij accu's geldt dat niet zo......

[Bericht gewijzigd door Sine op 25 september 2021 17:38:28 (52%)]

Sine

Moderator

Een heel simpele optie is een MOSFET.

https://myelectrons.com/mosfet-reversed-protection/

[Bericht gewijzigd door Sine op 25 september 2021 17:36:13 (33%)]

Op 25 september 2021 17:32:49 schreef Sine:
Een heel simpele optie is een MOSFET.

[bijlage]

Bij ompoling gaat de diode tussen D en S geleiden, kan niet de bedoeling zijn.

Sine

Moderator

Kijk eens goed naar de richting van die diode ;)

Shiptronic

Golden Member

Diode is serie is het meest simpele.

[edit] als je een post te lang open laat staan zijn er al antwoorden :)

[Bericht gewijzigd door Shiptronic op 25 september 2021 17:48:18 (51%)]

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.

Op 25 september 2021 17:36:01 schreef Sine:
Kijk eens goed naar de richting van die diode ;)

Bij het verwisselen van de accuaansluiting geleid hj toch! Het moest juist beveiligen daartegen.

Shiptronic

Golden Member

Op 25 september 2021 17:47:57 schreef buzzy:
[...]Bij het verwisselen van de accuaansluiting geleid hj toch! Het moest juist beveiligen daartegen.

Er hoort altijd een zekering in, die doet dan zijn werk!

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.

Op 25 september 2021 17:47:57 schreef buzzy:
[...]Bij het verwisselen van de accuaansluiting geleid hj toch! Het moest juist beveiligen daartegen.

Tijd om nog wat langer en intenser naar die diode te staren?

Bij normaal gebruik staat hij in serie met de belasting, en wordt dan ook nog eens kortgesloten door het opensturen van de P-kanaals MOSfet.
Bij omgepoolde voedingspanning staat hij in sper.

Ik vind een zener van 5V1 wat aan de lage kant overigens. en denk meer aan iets tussen 8V en 15V. Doel van de zener is dat de MOSfet niet kapot gaat door een te hoge (piek) spanning op de gate. Bijna alle MOSfets gaat tot een Ugs van max. 20V en bij de dikkere MOSfets gaan vaak pas open errgens tussen 4V en 5V, en de Drain-source weerstand wordt aanzienlijk lager bij verhogen van de Gate spanning.

Sine

Moderator

Op 25 september 2021 17:47:57 schreef buzzy:
[...]Bij het verwisselen van de accuaansluiting geleid hj toch! Het moest juist beveiligen daartegen.

Kijk nog eens heel goed naar de richting van die diode.

Zonder rand componenten en met een N-fet:

De fet gaat enkel in geleiding als de spanning goed is aangesloten, dat is andersom dan je een fet normaal zou bedrijven.

Ofwel je schakelt de fet in geleiding parallel aan de parasitaire diode.

Ik geef toe het is wat tricky, maar nou ook weer niet zo tricky.

-edit-

Kortsluiting_Online was eerder ..

MOSfet's worden wel vaker "misbruikt" op deze manier.

Je kunt b.v. een solid-state relais voor wisselspanning maken met 2 identieke MOSfets, en dan de "source" aansluitingen aan elkaar solderen, en bijde gates ook.

Zolang er dan geen gate spanning is, zal altijd een van de twee diode's sperren. Zodra er voldoende gate spanning is, dan gaan bijde FET's open en worden de twee body-diode's kortgesloten.

Het genereren van een geisoleerde gate-spanning kan b.v. met een klein geschakeld (en geisoleerd) voedingkje. Iets als een S1212.

De radicale manier: een forse diode in sperrichting van de inkomende voeding naar massa. Die moet dan wel voorafgegaan worden door de gepaste zekering.

Diode in serie kan ook, maar kost spanning en vermogen, deze formule verbruikt enkel als het mis gaat - en dan nog slechts gedurende zeer korte tijd.

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

als je wat spanning mag verliezen, diodebrug ertussen.

anders zware diode invers erop met diode. als je dan verkeerd aansluit, kost je dat een zekering, en hebben de ic's max 0,6V invers gehad

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
Shiptronic

Golden Member

Groote nadeel van een brug is da je de ground opbeurd, zeker bij audio toepassingen geeft dat een ongewenst effect.

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.

Op 25 september 2021 21:17:36 schreef Shiptronic:
Groote nadeel van een brug is da je de ground opbeurd, zeker bij audio toepassingen geeft dat een ongewenst effect.

Gewoon een automotive steek relais, kunnen grote stromen schakelen zonder verlies. Diode in serie met het spoeltje, de relais zijn bescheiden van afmeting.........
Ik heb het vaak genoeg toegepast voor mobiele geluidssets voor carnavalswagens etc. Nooit een defecte versterker gehad.

jerome

Golden Member

Ecu's en andere stuurdozen in de transportwereld zijn eveneens beschermd tegen ompolen met een kortsluit diode. Daarbij hebben die ook nog een klamp diode die eveneens gaat kortsluiten wanneer de aangeboden spanning boven een bepaalde drempel komt.

Shiptronic

Golden Member

Op 25 september 2021 22:02:06 schreef buzzy:
[...]Gewoon een automotive steek relais, kunnen grote stromen schakelen zonder verlies. Diode in serie met het spoeltje, de relais zijn bescheiden van afmeting.........
Ik heb het vaak genoeg toegepast voor mobiele geluidssets voor carnavalswagens etc. Nooit een defecte versterker gehad.

Tja en als je dat relais weer verkeerd aansluit ? >:)

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.

Op 25 september 2021 22:19:17 schreef Shiptronic:
[...]

Tja en als je dat relais weer verkeerd aansluit ? >:)

Ben ik dan de enige die meer als een cel heeft? :(

Relais is veels te traag.

Iemand de koevoet al vermeld? Flinke diode in sper bij de ingang met een zekering erbij.

Your future self is watching you right now through memories.
RAAF12

Golden Member

Op 25 september 2021 17:47:05 schreef Shiptronic:
Diode is serie is het meest simpele.

[edit] als je een post te lang open laat staan zijn er al antwoorden :)

Inderdaad een enkele serie diode in de plusleiding dat zag je ook veel in autoradio's.
Wat je ook wel zag een brugcel op de ingang dan maakt het niet meer uit hoe het geheel wordt aangesloten, de polariteit is altijd juist!
Eventueel een waarschuwing op het apparaat plaatsen dat dit een 'slimme' beveiling is.

@Eric Een crowbar is mooi als er in de voeding iets fout gaat en er komt veel te hoge spanning op een zootje dure IC's te staan die daardoor kapot gaan. Been there, done that, in een top fabrieksapparaat.

[Bericht gewijzigd door RAAF12 op 26 september 2021 00:08:57 (16%)]

Iemand de koevoet al vermeld? Flinke diode in sper bij de ingang met een zekering erbij.

Ja, die had ik al vermeld. Maar dat is geen crowbar. Crowbar beveiligt tegen teveel spanning, niet tegen omgekeerde spanning.

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord
EricP

mét CE

De hamvraag is natuurlijk... hoe vaak je zoiets verkeerd om gaan aansluiten. Moet het elke dag 10x los en zit het met accuklemmen, dan is het een ander verhaal dan '1x installeren en nooit meer naar kijken'.

Voor de laatste ben ik sterk geneigd om achter de zekering (die heb je toch als je iets met een accu doet) een diode anti-parallel te zetten. Simpel, goedkoop, kleine footprint. En als het een keer fout gaat, dan is de ellende erg goed te overzien.

Ben ik dan de enige die meer als een cel heeft? :(

Veel meer kunnen het er niet zijn. Als dat wel zo was geweest, dan had er 'meer dan' gestaan! O-)

Sine

Moderator

Op 25 september 2021 23:19:34 schreef EricN:
Relais is veels te traag.

Om kort te sluiten ja, om door te laten nee.

Precies, dat relais trekt pas aan als de polariteit goed is, dus de snelheid is niet relevant. Het nadeel van alleen een relais is dat het niet beschermt tegen negatieve transients, maar je kunt een unipolaire TVS achter het relais zetten, dan vang je zowel de positieve als de negatieve transients. Zonder dat relais zou die TVS bij verkeerde aansluiting klappen, waarschijnlijk voordat de zekering aanspreekt.

Een MOSFET is een veel gebruikte oplossing, maar als het over grote stromen gaat (>20A of zo) wordt een P-channel onhandig. In de automotive zie je dan meestal een N-channel MOSFET met een charge pump, en een klein torretje om de MOSFET bij een negatieve transient te laten sperren.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 26 september 2021 13:52:08 schreef Sine:
[...]

Om kort te sluiten ja, om door te laten nee.

De "standaard" oplossing kost geen stroom maar is traag: Bij FOUT aansluiten VERBREEKT het relais de verbinding. Tegen die tijd heeft je schakeling al ongeveer 10ms omgepoolde spanning gehad. Te traag: ja.

Het alternatief wat jij voorstelt is om het NO contact te gebruiken en te accepteren dat het relais tijdens normaal bedrijf stroom verbruikt.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/