Как защитить выход стабилизатора 5В от попадания 40В

[uriy 0]

Имеется устройство с выходом 5В для питания датчиков. Это выход линейного стабилизатора с предохранителем на 100мА.

При ошибочном подключении есть вероятность попадания на этот выход напряжения до 40В из внешнего мира. 

Мое устройство должно долговременно выдерживать такое напряжение. Что случится с датчиками не моя забота. Главное чтобы мое устройство не вышло из строя.

[1113 0]

диод на нужное напряжение

[uriy 0]

Нет диод не годится из-за падения напряжения. Но вы подали идею на идеальный диод на mosfet, так наверно сгодится.

[1113 0]

почему вам не подходит падение напряжения?

идеальный диод не подойдёт - он не отключается автоматически

[wim 0]

32 минуты назад, uriy сказал:

диод не годится из-за падения напряжения

Годится, если делитель обратной связи подключить после диода.

[uriy 0]

От этих 5В питаются резистивные датчики. Особая точность не требуется. Если ставим диод, надо с его выхода затащить на REF вход АЦП. Что-то мне не очень это нравится. Но получается очень просто и вроде должно работать.

[wim 0]

26 минут назад, uriy сказал:

От этих 5В питаются резистивные датчики. Особая точность не требуется. Если ставим диод, надо с его выхода затащить на REF вход АЦП.

Если особая точность не требуется, можно измерить напряжение 5В отдельным входом АЦП и все вычисления сделать программно.

[Plain 0]

48 минут назад, uriy сказал:

Если ставим диод, надо с его выхода затащить на REF вход АЦП. Что-то мне не очень это нравится

Выход диода — это и есть конечные 5 В, которые до этого момента шли лишь на брошенные на произвол судьбы датчики, а получается, что они всё это время ещё шли и аж на опорный вход некоего АЦП, про каковое событие Вы по сути просто забыли, исходя из так составленной фразы.

[Lelikk 0]

3 hours ago, uriy said:

При ошибочном подключении есть вероятность попадания на этот выход напряжения до 40В из внешнего мира. 

Главное чтобы мое устройство не вышло из строя.

Можно сделать что-то вроде

https://www.maximintegrated.com/en/design/technical-documents/app-notes/4/4555.html

U2 заменяется на обычный MOSFET, его Vth используется как компаратор, в делитель в gate добавляется стабилитрон для смещения порога срабатывания ну нужный уровень.

Единственный минус - нужно сделать 10V для питания затворов, но это легко удвоителем типа LM2681, так как потребления там нет почти.

[rx3apf 0]

Я бы подумал на тему зашунтировать выход стабилизатора стабилитроном на 5.5...6V (TL431 с умощнением, чтобы выдержать точный номинал), а то и тиристором с тем же TL431 в управлении, чтобы сразу все срезать.

[wim 0]

32 минуты назад, rx3apf сказал:

чтобы сразу все срезать

Если туда будет подключен REF АЦП, то при подаче 40 В сначала сгорит АЦП, а уж затем оно что-то там срежет. 

[rx3apf 0]

Время срабатывания схемы защиты с TL431 - единицы микросекунд. Если оттуда же на что-то критичное - LC-фильтр, ну и дополнительно можно любую быстродействующую, но относительно маломощную схему защиты.

[wim 0]

7 минут назад, rx3apf сказал:

Время срабатывания схемы защиты с TL431 - единицы микросекунд. 

Сама по себе защита не поможет. Автору нужно отказаться от логометрической схемы, как ее рисуют в учебниках, т.е. не вытаскивать REF наружу, где гуляют без привязи 40 В. 

[uriy 0]

REF можно защитить парой RC цепочек и диодами в обратном включении (например BAV199) между этими цепочками.

Сама по себе схема crowbar мне не поможет. Из цепи 40В мне могут влететь десятки ампер. Провода и дорожки на плате сгорят. Ставить плавкий предохранитель не годится. Самовостанавливающийся будет слишком долго срабатывать.

[AnatolyT 0]

TVS диод соединить с выходом 5В и затем к нагрузке через самовостанавливающийся предохранитель.