Por que mais dispositivos não incorporam retificadores de onda completa como proteção contra polaridade reversa?

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Recentemente, fui apresentado à idéia de usar um retificador de onda completa, a fim de proteger contra danos de polaridade reversa em dispositivos DC.

Eu nem tinha pensado em usar um retificador em um circuito já CC, mas agora que penso nisso, por que todos os dispositivos com potencial de serem danificados por conexões de aterramento e energia anteriores usam essa idéia?

Não consigo entender por que algo que poderia proteger facilmente o circuito, simplificando a instalação, não seria incluído?

ac dc rectifier polarity bridge

— Jay Greco
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Pode ser mais barato usar 1 diodo de proteção do que 4 diodos para o retificador completo? Eu acho que basta os casos excepcionais de polaridade errada. No entanto, a análise de custo-benefício e perdas potenciais podem rejeitar essa hipotética intuitiva.

— Val

Se o equipamento exigir 2 baterias e as pessoas tiverem os dois fios positivos, a Bridge não compensará isso!

— Skyler #

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@skyler não vai, mas colocar duas baterias também resulta em uma tensão nos terminais externos de zero. Pode-se dizer que a ponte não protegeria contra a falta de baterias.

— Jay Greco

@jay Sim, eu estava apenas dizendo que se as pessoas são suficientemente estúpido para colocá-los em para trás, eles têm uma chance provável de não ser consistente com a existência de polaridade reversa-stuff

— Skyler

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Não há razão para que ocorra uma inversão de polaridade DC, e a garantia pode basicamente culpar o usuário.

Se o dispositivo for alimentado por bateria, o uso de um suporte de bateria padrão, aderente às convenções e com marcações claras, deve impedir que isso aconteça. Até os usuários que não olham para as marcações são treinados para colocar a parte plana de uma bateria AA contra a mola e deslizar a ponta contra o contato da folha. As baterias de 9V possuem conectores de gênero; não há como errar deliberadamente em fazer um contato temporário incorreto enquanto o interruptor de energia estiver ligado. Os 99,999% dos usuários que são capazes de envolver duas células cerebrais juntos ao instalar uma bateria não querem sacrificar a vida útil da bateria em troca dos 0,001% restantes.

Se o dispositivo tiver um adaptador CA, uma inversão de polaridade nunca poderá ocorrer se o adaptador CA original for usado. Se for utilizado um adaptador CA diferente, que possua um conector de barril CC compatível, mas que aponte polaridade oposta, ou talvez CA, essa é de responsabilidade do usuário. As chances são de que, quando os usuários perderem o adaptador CA original, o item estará fora da garantia. Possivelmente, eles nem são os primeiros proprietários e, portanto, não têm o recibo original. Portanto, há poucas chances de a empresa precisar substituir o item ou fornecer um reparo gratuito na garantia devido a danos causados por um adaptador CA de pós-venda de polaridade (ou tensão, incorreta) incorreta.

As fontes de alimentação DC internas que funcionam estritamente em CA através de um cabo de alimentação CA obviamente não precisam de manipulação de inversão de polaridade CC; a única maneira de isso acontecer é que alguém monta o circuito errado.

— Kaz
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Por que isso é votado para baixo? Cada parágrafo é uma razão legítima para não usar um retificador de ponte e uma resposta direta à pergunta.

— Dave Tweed

Na PRIMEIRA Competição de Robótica, controladores de motor como esses geralmente são acionados de forma errada por novos membros da equipe. Adicionar um retificador pouparia pelo menos alguns dos Jag's que eu vi fritar. É claro que eu entendo que haveria algum custo extra e perda de energia associados a uma solução para um problema fácil de evitar, mas acho que é um caso digno de nota.

— Lakechfoma

Duas notas, uma, é possível que a inversão de polaridade ocorra com o adaptador CA original. provável? Talvez não, mas definitivamente possível. Segundo, a maioria dos locais não testará problemas de polaridade reversa em substituições de garantia, a menos que seja um produto de alto custo / custo ou que haja sinais físicos de que o conector esteja sendo forçado. E eles raramente exigem que você envie o adaptador de corrente alternada. Essencialmente, o fabricante calcula o número X de devoluções / substituições de garantia no valor de Y. Y é maior que o custo da proteção contra polaridade reversa? Não, em seguida, aperte a proteção, a apenas factor os retornos para o custo

— Transeunte

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A inserção incorreta do adaptador CA nem sempre implica que o adaptador foi perdido. Não é incomum alguém ter um monte de cabos do adaptador CA chegando atrás de uma mesa ou em alguma outra situação em que a identificação de qual cabo acompanha a qual tomada pode ser difícil. Eu não acho que eu não tenha visto dispositivos destinados à operação DC usar retificadores de onda completa, mas já vi alguns com um diodo bloqueador de série simples, ou às vezes um fusível ou fusível PTC seguido por um diodo com polarização inversa .

— precisa

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Não estou tentando refutar isso; é principalmente válido. Mas eu queria ressaltar que, por definição, 50% de todos os seres humanos têm um QI menor que 100. 15,8% têm um QI menor que 85. Pensar assim é elitista, não elite. Basta colocar o diodo já.

— Sean Boddy

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Uma outra resposta que ninguém mais mencionou é a seguinte: Se você alimentar um circuito através de um retificador de ponte, então todo o circuito deve "flutuar" em relação a qualquer outro "terra" no sistema. Se você conectasse a saída negativa da ponte ao "aterramento do sistema" e depois conectasse as entradas "CA" da maneira errada, poderá haver um curto-circuito na fonte de alimentação.

Isso seria um problema, por exemplo, em um sistema modular de áudio para carro, onde cada componente seria conectado ao barramento de força de 12 V, mas também compartilharia um terra com o outro componente para conectar os sinais de áudio.

— Dave Tweed
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Um bom; além disso, "terra" é sempre uma gota de diodo longe da terra real. Correntes de diferentes circuitos no dispositivo retornam através do diodo e sua queda varia com a corrente, criando interações com o solo.

— Kaz

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A principal razão é a eficiência. Os diodos têm uma queda de tensão fixa, que é uma propriedade dos semicondutores. À medida que a corrente que flui pelos diodos começa a aumentar, uma quantidade proporcional de energia é desperdiçada como calor. Veja esta resposta para obter um esquema de proteção de polaridade reversa mais eficiente usando um MOSFET de canal P.

— Matt Young
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... e aqui está outro método (embora as postagens sejam principalmente sobre sobretensão)

— Nick Alexeev

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A matemática também é muito fácil. Um diodo Schottky 10A terá 0,6V ou mais de queda. Se você tem dois deles, isso é queda de 1,2V. Multiplique por 10A e você obterá 12 Watts de potência fazendo um buraco no seu PCB. Para controladores de motores de alta potência, os números pioram rapidamente. O protetor do canal P é muito melhor, mas os dispositivos do canal P de baixa perda com alta tolerância de tensão e alta tolerância de corrente são de US $ 2 ou mais, mesmo em grandes quantidades.

— Jon Watte

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custo
energia perdida durante a queda de tensão do diodo

Os aplicativos que realmente precisam dessa proteção são mais propensos a usar um MOSFET em série ou um IC de gerenciamento de energia dedicado que protegerá contra a tensão reversa e também monitorará a corrente, fornecerá linhas de redefinição de alimentação para condições de interrupção etc.

— Phil Frost
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Eu apenas pensei em outra resposta:

Se o dispositivo tiver um fusível, ou se espera que ele seja alimentado por algo que possua um fusível, você poderá usar um diodo de energia polarizado da maneira errada entre mais e menos. Se o dispositivo estiver conectado incorretamente, o diodo será acionado e queimará o fusível. Isso é conhecido como "crowbaring".

Isso funciona muito bem se o diodo em questão for um diodo TVS de 5 kW; ele pode proteger contra sobretensão de uma maneira e reverter a proteção de outra maneira. Porém, essa idéia ainda sofre alguma perda no fusível, portanto, não é uma boa idéia para circuitos onde energia muito grande é consumida (como controladores de motor). Para esses circuitos, você supõe que o usuário tenha capacidade de engenharia, pois eles são "peças" e não "produtos" (e, portanto, também não são certificados pela FCC, cobertos pela proteção do consumidor etc.)

— Jon Watte
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