Подборка схем защиты от переполюсовки

Многие самодельные источники питания и зарядные устройства имеют такую явную недоработку, как отсутствие в схеме защиты от случайной переполюсовки питания. Даже опытный радиолюбитель может по невнимательности перепутать полярность блока питания или в жизненной суете ошибочно подключить выводы аккумуляторной батареи к зарядному устройству. И с огромным процентом вероятности можно утверждать, что такая беззащитная схемотехническая реализация придет в негодность.
В тематическом диапазоне этой статьи будет рассмотрено несколько вариантов схем защиты от переполюсовки, которые проверены в работе и не требуют почти никакой настройки и регулировки.
Лабораторный блок питания

Защита от переполюсовки на реле

Надо сразу отметить, что схема защита от переполюсовки на реле не лишена серьезных недостатков, а именно имеет сильную инертность, кроме того при сильно разряженном аккумуляторе может просто не сработать реле.

Защита от переполюсовки вариант 1

Работает схема следующим образом. Если на вход защиты не подсоединен аккумулятор, то контакты реле реле находится в нормально разомкнутом состоянии. При подключении аккумуляторной батареи плюс следует через диод VD2 на обмотку реле, вследствие чего его фронтовые контакты замыкаются, и ток от зарядного устройства идет на автомобильную батарею.

Одновременно загорается индикаторный светодиод ближний по схеме к АКБ, говоря о том, что подключение сделано правильно.

Если случайно перепутать полярность подключения автомобильной АКБ, то диод VD2 будет заперт и на обмотку реле не пройдет напряжение, необходимое для коммутации.

Первый диод защищает обмотку от ЭДС самоиндукции, которая генерируется при выключении реле.

При таком подключении загорится уже другой индикаторный светодиод, который подскажет о том, что батарея подключена к зарядному устройству не правильно.

При использовании такой защитной схемы в типовом зарядном устройство автомобильного аккумулятора, нужно использовать реле на 12 Вольт. Допустимый ток проходящий через обмотку реле зависит только от мощности ЗУ.

Схема защиты от переполюсовки всего на двух радио компонентах

Основа защиты мощный диод и стандартный предохранитель. Питание с ЗУ через предохранитель проходит на аккумуляторную батарею. Номинал предохранителя закладывают исходя из максимального зарядного тока, но с небольшим запасом.

Диод подключен параллельно схеме ЗУ и заперт при нормальной работе. Но если перепутать полярность, диод откроется и произойдет короткое замыкание, а предохранитель просто сгорит и его придется менять.

Такой вариант схемы не обеспечивает стопроцентную защиту, т.к бывали неприятные моменты, когда зарядное устройство сгорало быстрее чем предохранитель.

Если вы не знакомы с основами электроники и принципом работы диода, то данная схема может показаться вам немного странной: может ли диод изменить полярность приложенного напряжения? Способен он «изолировать» схему от приложенного напряжения? Диод, конечно, не может «изменить» обратную полярность, но он легко изолирует защищаемую часть схемы от переполюсовки только потому, что он не будет пропускать электрический ток, когда напряжение катода выше анодного. Таким образом, в случае с опереполюсовкой обратные токи не будут идти через полупроводниковый прибор, а напряжение на нагрузке не будет совпадать с напряжением обратной линии питания, т.к диод функционирует как разомкнутая цепь.

Более эффективным вариантом является использование диода Шоттки. Данный вариант защиты от переполюсовки снизить потери напряжения и мощности.

Схема защиты от переполюсовки на диодном мосте

Основой этой защитной схемы от дурака является диодный мост. В роли индикации полярности используется двухцветный светодиод.

Если ошибочно подключить конструкцию, как к выводам источника питания, так и аккумуляторной батареи при использование ее в зарядном устройстве, то ничего страшного не произойдет.

Схема защиты зарядного устройства от переполюсовки на полевом транзисторе

При сборке любого ЗУ из блока питания компьютера лучше всего применять схему защиты от дурака на полевике, т.к потери напряжения на полевом транзисторе практически отсутствуют, а время срабатывания не более 1×10-6 секунды.

Работает схема следующим образом. При правильном подсоединении аккумулятора униполярный транзистор открыт, и весь ток следует на выход. При перегрузке, переполюсовке и даже коротком замыкании падение напряжения на шунте и полевике вполне хватит, что бы сработал его маломощный биполярный коллега. Когда VT2 сработает, он замыкает затвор полевого транзистора на землю, тем самым закрывая его полностью. Через открытый биполярный транзистор идет питание на светодиод.

При срабатывании защиты полевик совершенно не греется, схема в таком состоянии может находиться очень продолжительное время, пока не устранен источник проблемы. От сопротивления шунта зависит ток срабатывания защиты схемы.

Используемый в радио самоделке полевой транзистор — IRFZ44N можно заменить практически любым аналогом. Маломощный биполярный транзистор BC239C пракытически любым n-p-n. Диод — 1N4007. Шунт был взят от старого китайского мультиметра, защита при таком сопротивлении срабатывает при токе 10А.