Protección contra sobretensión

Cuestiones de electrónica general que no tienen cabida en el resto de foros
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koko
Extractor
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Registrado: Lun Nov 28, 2011 8:40 pm

La protección contra sobretensión se hace necesaria cuando la etapa de potencia perece y en la salida de la fuente se hace presente toda la tensión ofrecida por el filtro de alimentación.
Eso hace quye se eleve la salida a la tensión entregada por el transformador multiplicada por 1'4142, con efectos desastrosos para el circuito que tengamos conectado en ese momento.
Las fuentes incorporan contramedidas en caso que esto ocurra, y pueden funcionar de varias formas, el circuito básico es éste:

Imagen

Funciona conectado a la salida de voltaje en bornas de la fuente, el valor del diodo zener debe ser ligeramente inferior a la tensión medida en el condensador de filtraje, ejemplo: si conectamos un transformador de 35 volt, debemos descontar una caida de tensión en el puente rectificador de unos 1'5 Volt
multiplicarla por 1'4142, lo que nos dá un valor de (35-1,5 = 33,5 x 1'4142 = 47,37 Volt) El valor del zener debería ser de unos 40 Volt.
Ejemplo:
Para un trafo de 25 Volt, sería: 25 V(Trafo) - 1'5 V(Caída en puente de diodos) = 23'5 V x 1'4142 (Incremento de voltaje promedio en el condensador de filtro) = 33'23 V Que se harían presentes en la salida en caso de fallo de la etapa de salida. El zener a colocar sería de 30 Volt
Potencia del zener, 1W. Resistencia de 1/4 W. Condensador poliester o MKP

:!: La máxima tensión de trabajo de la fuente siempre debe ser inferior a la tensión del zener o podríamos disparar el sistema de sobrevoltaje al subir la salida de la fuente mediante el potenciómetro.

Al presentarse esta tensión en el circuito de protección el zener entraría en conducción, polarizando la gate del thyristor y haciendo que la corriente circule entre cátodo y ánodo, presentando un corto y provocando la fusión del fusible. De ésta forma la alimentación en bornas se interrumpe.

La eficacia de este sistema es bastante buena, ya que el tiempo de disparo del thyristor es muy bajo, y la presencia de un valor de voltaje indeseado en la salida de la fuente, es relativamente nula, asegurando la integridad de la placa o dispositivo conectado a la fuente de alimentación.

Existen métodos mas "ortodoxos" para cortar la salida en caso de sobrevoltaje, que veremos mas adelante, pero de momento el dispositivo presentado es bastante eficaz.

El thyiristor es un semiconductor que una vez disparado, sigue conduciendo aunque la polarización de gate desaparezca, mientras haya una circulación de corriente entre ánodo y cátodo, razón por la cual se emplea éste semiconductor en lugar de un BJT o un MOSFET.

El valor del fusible se determina por la potencia máxima que ofrece el transformador que montemos.
Estoy experimentando con varios circuitos controlador por relé que ofreceré una vez someta a pruebas.
De momento la clásica protección por thyristor y fusible es una buena elección.

Un saludo
Última edición por koko el Vie Mar 14, 2014 7:46 pm, editado 3 veces en total.
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2informaticos
ReballingAdicto!!
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Muevo el tema a la seccion de "Electronica General", ya que tiene un largo espectro de aplicaciones...
He de apreciar la explicacion bien detallada del circuito ;)
ACHI IR-PRO
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cpt.charlie
Reboleador Extremo
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Registrado: Dom Abr 08, 2012 10:30 pm

Entiendo que esta protección es la empleada ante una sobretensión sostenida y no un pico de la red que debería ser suprimida por los mov de la fuente ¿no?

Saludos.
paco2012
Reboleador
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Registrado: Jue Abr 19, 2012 11:22 pm

Este circuito era bastante utilizado en las fuentes de alimentación de algunos televisores. (primeros tv en color, -ya ha llovido un poco desde entonces- :lol: )

Solía dar bastantes problemas debidos a picos de tensión en la red, y en sucesivos modelos lo cambiaron por otro tipo de protecciones.

Saludos.
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koko
Extractor
Mensajes: 119
Registrado: Lun Nov 28, 2011 8:40 pm

Entiendo que esta protección es la empleada ante una sobretensión sostenida y no un pico de la red que debería ser suprimida por los mov de la fuente ¿no?
Totalmente correcto.
Ese protector contra sobretensión es eficaz cuando existe un disparo de tensión sostenido que en su valor máximo será algo mas del voltaje que entrega el transformador., provocado por el fracaso de la etapa final. Que es el único caso que se puede dar.
Solía dar bastantes problemas debidos a picos de tensión en la red, y en sucesivos modelos lo cambiaron por otro tipo de protecciones.

Saludos.
Los picos de tensión provocaban una elevación del voltaje y la protección cumplía con su cometido.
Si daban problemas es porque algún responsable del diseño de la fuente no había hecho bien su trabajo. A no ser que el pico de tensión sea inusualmente enorme por algún accidente en la subestación eléctrica.
Los picos de tensión que existen en la red electrica (Transitorios de tensión) son eliminados prácticamente en el transformador, (Si colocamos un varactor en la entrada del fuente, los picos de tensión serán eliminados antes de llegar al transformador) Si aún algún resto de tensión escapa, el transformador se encargará de minimizarlo, también podemos colocar incluso un diodo rectificador en paralelo inverso antes del filtrado de contínua para que al regulador no llegue absolutamente ningún transitorio indeseado.
La verdad es que no he llegado a ver ninguna proteción de éste tipo en televisiones, normalmente funcionaban por varactor, resistencia NTC o filtros tipo RC, éste tipo de protección si existía en los televisores, yo no lo he visto, no sé por qué se instalaba éste tipo de protección en la fuente de un televisor frente a los picos de tensión de la red.

Lo cierto es que es un sistema de protección totalmente confiable y combinado con una protección RC , resulta practicamente imposible que un pico de tensión o voltaje indeseado alcance la salida de la fuente.
Exceptuando caídas de rayos en la línea o similares. :lol: Cosa que también se podría evitar con un dispositivo descargador.
Puedes emplearlo con plena garantía
Un saludo
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