Existe um IC de sobretensão, sobrecorrente e proteção contra polaridade reversa?

Estou projetando um circuito que tenha os seguintes requisitos de proteção:

• Polaridade reversa
• Sobretensão (60v máx.)
• Sobrecorrente (aprox. 1A)

Existe uma faixa de tensão de entrada bastante grande, 10v a 60v.

48v é nominal, consumindo cerca de 150mA. No 10vin, ele atrai 750mA áspero.

Fiz e testei o seguinte circuito para satisfazer as condições: (Os valores estão funcionando, mas não se mostraram ideais)

M1 foi o meu ponto de partida para polaridade reversa, depois o zener, o divisor e o M2 foram adicionados para sobretensão.

Eu descobri que o D1 era necessário quando eu o envolvi, para meu aborrecimento, pois queria evitar muita queda de tensão. (Sinto cheiro de redundância ...)

O fusível é o elemento mais frustrante. Não quero substituir nenhum componente se houver uma falha (até mesmo um fusível em uma carcaça), por isso estava trabalhando com um fusível reinicializável PTC. Isso não apenas tem um tempo de disparo horrível (~ 4 segundos!), Mas também possui uma grande pegada no PCB; muito grande para mim, eu tenho medo :(

Decidi que é mais benéfico para mim monitorar a corrente e desligar um FET, por exemplo, do que controlar o circuito, caso ocorra uma falha desse tipo.

Minha pergunta é...

A) Existe um CI que possa cuidar desses três elementos? Eu estive olhando os CIs de proteção do carregador de bateria, mas ainda não encontrei nada.

B) Alguém tem alguma sugestão sobre a incorporação do requisito de sobrecorrente no meu circuito sem fusível? Meu pensamento inicial era usar um resistor sensor, comparador e outro FET, mas não posso deixar de pensar que todo o circuito poderia ser bastante simplificado.

Obrigado por procurar.

Experimente este IC: http://www.linear.com/product/LT4356-1

LT4356-1 e -2 - Recursos de proteção contra sobretensão

Stops High Voltage Surges
Adjustable Output Clamp Voltage
Overcurrent Protection
Wide Operation Range: 4V to 80V
Reverse Input Protection to –60V
Low 7μA Shutdown Current, LT4356-1
Adjustable Fault Timer
Controls N-channel MOSFET
Shutdown Pin Withstands –60V to 100V
Fault Output Indication
Guaranteed Operation to 125°C
Auxiliary Amplifier for Level Detection Comparator or Linear Regulator Controller
Available in (4mm × 3mm) 12-Pin DFN, 10-Pin MSOP or 16-Pin SO Packages

Você deve observar que o LT4361 IC recomendado anteriormente é semelhante, mas não suporta os requisitos de faixa de tensão de entrada; muitos CIs lá fora são destinados a oferecer suporte à proteção de barramentos de alimentação de baixa tensão, menos a atender as faixas de tensão mais altas que você procura. LTC4361-1 / LTC4361-2 - Recursos do controlador de proteção contra sobretensão / sobrecorrente

2.5V to 5.5V Operation
Overvoltage Protection Up to 80V
No Input Capacitor or TVS Required for Most Applications
2% Accurate 5.8V Overvoltage Threshold
10% Accurate 50mV Overcurrent Circuit Breaker
<1μs Overvoltage Turn-Off, Gentle Shutdown
Controls N-Channel MOSFET
Adjustable Power-Up dV/dt Limits Inrush Current
Reverse Voltage Protection
Power Good Output
Low Current Shutdown
Latchoff (LTC4361-1) or Auto-Retry (LTC4361-2) After Overcurrent
Available in 8-Lead ThinSOT™ and 8-Lead (2mm × 2mm) DFN Packages

Se você deseja que seu circuito seja tolerante a sobretensão, será necessário especificar até qual voltagem, porque seu circuito de proteção deve ser construído para suportar essa voltagem.

Se você puder pagar a queda, uma ponte de diodos é uma maneira segura de ser independente da polaridade. Você pode eliminar a queda usando um relé.

Para sobrecorrente, você terá que decidir o que fazer quando detectar sobrecorrente. Limitar a corrente ao valor máximo? Isso implica um elemento linear e, portanto, (muita) dissipação de energia! Outra opção é cortar a energia do seu gadget até que a energia seja removida. Isto implica algum elemento de memória, um tiristor pode ser conveniente para esse fim.

Observe que seu desejo de não ter um fusível faz uma enorme diferença de custo: caso contrário, um diodo fusível + zener de potência faria a proteção de inversão e sobretensão, e um pé de cabra de tiristor acionado por corrente faria sobrecorrente.

Você parecia descontente com a queda de um diodo em série. Você deve perceber que quase qualquer forma de monitoramento de corrente precisará de alguma queda de tensão, e quedas mais baixas requerem um circuito mais complexo.

Existem chips que fornecem funções de detecção de sobretensão ou de sobrecorrente. Pode ser bastante barato construir seu próprio circuito. Há um artigo razoavelmente bom no EDN online que descreve um circuito de componente discreto, como mostrado abaixo:

Uma característica interessante do circuito acima é que ele funciona como um disjuntor e remove a carga da entrada com falha. Ele permanece removido até a reinicialização por meio de um interruptor tato ou a energia de entrada é removida.

Sugiro que a proteção contra polaridade reversa possa ser melhor fornecida através de um diodo Schottky em série na linha de suprimento Vin +. Sugiro também que você projete seu detector de sobretensão e detector de sobrecorrente de maneira a deixar intacto o GND do circuito. Algum dia, quando suas idéias de projeto se transformarem em um produto real que você deve levar a um laboratório para testes de emissões e imunidade, você realmente gostará de usar técnicas de design que mantêm uma única referência GND, GND e referências de chassi / gabinete.

Sim. Você pode encontrar um grande número de ICs para seus requisitos. Abaixo está o LTC4361 da Linear Technologies . Todas as séries LTC43 são um ou outro CI de proteção. Você pode consultar a folha de dados do IC abaixo e projetar os periféricos de acordo com suas necessidades.