Использование диодов для защиты от обратной полярности

Двух диодов будет недостаточно, проблема в том, что диод может выдерживать большой ток, поскольку он может выдерживать только 3 А, потому что вы будете использовать диод в режиме прямого тока. Вам нужно будет запараллелить не менее 7 диодов (21 А прямого тока).

Для защиты от обратного тока необходим только один диод.

Другая проблема - нагрев, даже если вы используете 3 А, при падении на 0,5 В это будет мощность 1,5 Вт, диод будет нагреваться на ~ 30 ° C выше температуры окружающей среды. Падение 0,5 В также является пустой тратой напряжения/мощности.

Я бы вообще не советовал использовать диоды для сильноточных приложений. Я бы использовал PMOSFET. Использование MOSFET поддерживает низкое сопротивление, когда MOSFET включен и ток течет в правильном направлении. И наоборот, убедитесь, что напряжение Vds MOSFET выше, чем напряжение, которое вы будете использовать в своей схеме.

Источник: https://hackaday.com/2011/12/06/reverse-voltage-protection-with-ap-fet/

Я хочу защитить свою схему от обратной полярности, просто добавив два диода параллельно между + и - входными кабелями. Таким образом, если полярность изменена, ток будет проходить через эти диоды при большом токе и перегорит предохранитель. Поменяй предохранитель, поменяй полярность и все будет хорошо.

Такого рода защиту от обратной полярности (т.е. основанную на перегорании/замене предохранителя) следует использовать, если она «действительно» необходима (например, за 8 лет моего опыта проектирования автомобильной электроники меня попросили разработать такую ​​защиту только один раз, и это был "специальный запрос" заказчика) .

Как бы то ни было, вы заметили, что замены только предохранителя может быть недостаточно. Диоды могут закоротиться еще до того, как перегорит предохранитель. Для защиты также диодов вы можете использовать резистивный резистор на основе PTC . Самовосстанавливающиеся предохранители нагреваются, когда через них протекает большой ток, и становятся элементом с высоким сопротивлением, чтобы блокировать протекание тока. Они также помогают уменьшить пусковой ток, потребляемый аккумулятором. RF можно «сбросить», дав им остыть, отключив питание. В зависимости от компонента, их можно легко охладить перед повторным изменением полярности и повторным применением.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Поскольку ток, потребляемый от остальной цепи, будет протекать через ТС во время нормальной работы, его следует выбирать тщательно. Окружающая среда важна, потому что ток срабатывания RF будет уменьшаться в высокотемпературных средах. Вы же не хотите, чтобы он блокировал текущий поток во время нормальной работы, верно?

Или...

Вы можете использовать более простое и лучшее решение, как указано в ответе Voltage Spike . Эта схема также может быть построена с помощью NMOSFET. NMOSFET легче найти и они дешевле.

^{смоделируйте эту схему}

Когда вы впервые подаете напряжение питания с правильной полярностью, полевой МОП-транзистор выключен, напряжения затвора и истока МОП-транзистора не определены. Но поскольку ток сначала будет течь через внутренний диод сток-исток полевого МОП-транзистора (стабилитрон), смещенный в прямом направлении, напряжение на выводе истока полевого МОП-транзистора будет почти нулевым. После этого первого цикла протекания тока напряжение затвора полевого МОП-транзистора будет выше, чем напряжение его истока. Таким образом, MOSFET включится и закоротит внутренний диод, после чего схема будет работать нормально. Вот как MOSFET позволяет току течь при правильной полярности питания. Если вы подаете напряжение питания в обратной полярности, внутренний диод сток-исток блокирует протекание тока, поэтому схема никогда не сработает. Обратите внимание, что напряжение пробоя MOSFET (VBRDSS) должно быть выше, чем напряжение батареи (т. г. MOSFET на 40 В может быть достаточно для ваших нужд).