ZX Spectrum > HARDWARE
Zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją
PABB:
... kiedy jednemu z kolegów - dość spektakularnie - udało się puścić z dymem gumiaka po użyciu niewłaściwego zasilacza, postanowiłem zrobić proste zabezpieczenie uniemożliwiające przeniesienie komputera do krainy wiecznych łowów. Wymagania stawiane przed tym "urządzaniem":
a) brak wpływu podłączonej odwrotnie polaryzacji na komputer - płyta pozostaje żywa :)
b) idealnie - jeżeli byłoby w stanie podawać zasilanie o właściwej polaryzacji niezależnie od tego o jakiej polaryzacji złącze podepniemy
c) musi się mieścić w jak najmniejszym pudełku wyposażonym w gniazdo do wpięcia zasilacza, LED i wyłącznik sieciowy
Pierwotnie myślałem, żeby zbudować taki układ na mostku prostowniczym - jednak złodziej zabiera blisko 1.5V i przez to odpada z wyścigu. Gdyby wykonać go na diodach Schottky'ego - to możemy zejść do poziomu 0.8V - ale to nadal sprawia, że na płytę trafia znacznie poniżej 9V. Znalazłem kilka układów na tranzystorach MOSFET i wygląda na to, że to dobry kierunek (choć trochę armata na wróble). I tu pojawia się pytanie - macie może jakiś inny pomysł na zrobienie takiego układu? Widziałem np. rozwiązania na przekaźnikach, jednak mam wrażenie, że działają zbyt wolno i mogą nie zabezpieczyć przezd uszkodzeniami...
Jestem bardzo ciekawy Waszych pomysłów :)
trojacek:
Ja lubię prostotę. Dioda plus przekaźnik. Przy złej polaryzacji po prostu nie zadziała i tyle, po co kombinować.
pear:
Jak dobrze pokombinować, to przekaźnik da radę doprowadzić prawidłowe zasilanie niezależnie od polrayzacji.
Jeśli chodzi o mostek z diod Shotky'ego, to ja używam 4 diod SR540 do zasilania Enterprise. Z zasilania 9V zostaje wystarczająco dużo napięcia do prawidłowej pracy dwóch stabilizatorów 7805. Mniej się grzeją.
KWF:
Moim zdaniem należałoby rozpatrzyć najgorszy wariant pod względem obciążenia zasilacza. Typowy zasilacz do Speccy jest niestabilizowany i ma podać 9V przy obciążeniu 1.4A. Od strony Speccy, wewnętrznie jest stabilizator liniowy LM7805, którego można obciążyć stale do 1A, a Speccy pobiera ok 600mA (niemodyfikowany). Zostaje więc zapas 0.4A na interfejsy zasilane z linii +5V i 400mA na te zasilane z linii +9V. Najgorszym przypadkiem (kiedyś) byłoby podpięcie IF1 z dwoma napędami kasetek oraz drukarki termicznej ZX Printer. w Tym przypadku ok 700mA będzie potrzebne z linii +9V (drukarka żre dość sporo, kiedy drukuje i nie ma własnego zasilacza), a iF pobierze też swoje. W normalnych przypadkach i dla uproszczenia obliczeń przyjmę obciążenie zasilacza na poziomie 1A (tylko pełne obciążenie stabilizatora) i napięcie które poda 9.5V.
Od strony konstrukcyjnej LM7805 do swojej poprawnej pracy potrzebuje napięcie zasilania o 2V wyższe niż jego napięcie wyjściowe. W taki razie na wejściu do LMa musi być 7V lub więcej. W Speccy jest jeszcze przetwornica, która może mieć problemy ze startem jeśli napięcie zasilania będzie poniżej 7.5V. Dodajmy drobny margines błedu 0.5V. Do dalszej części przyjmę zasilanie do ZX Spectrum na wejściu musi mieć 8V lub wyżej. Jeśli ktoś wymienił LM na przetwornicę DC-DC o dużej sprawności, one działają od 6V (dla 5V na wyjściu), więc dla nich nie ma problemu obniżenie napięcia zasilania z 9V do 8V.
Moc strat na LM: obciążenie 1A, napięcie zasilania 9.5V, napięcie wyjściowe 5V. LM musi wypromieniować w cieple (9.5V-5V) * 1A = 4.5W (!!!). To już jest niezły grzejnik. Obniżając napięcie zasilania do 8V mamy 3W do oddania w cieple. Jest o co walczyć.
Wracamy do zasilacza z napięciem zasilania 9.5V przy obciążeniu 1A. Mostek na 4 diodach prostowniczych (1N400x) typowo przy tym obciążeniu "zje" ok 0.8V na diodę. Dwie diody zawsze pracują, więc mamy spadek napięcia o 1.6V. Do ZXa pójdzie 9.5V - 1.6V = 7.9V, prawie idealnie. Aby być po bezpiecznej stronie, weźmy diody Schottky'ego i w tym samym okładzie powinno udać się zejść ze spadkiem na nim do ok. 0.5A-0.6V na diodę. 9.5V - 0.6V *2 = 8.3V. W obu przypadkach wziąłbym diodę ze stałym prądem przewodzenia 1.5-2A, ponieważ te na 3A to kolubryny.
Strata na LM przy zasilaniu 8.3V i poborze 1A, daje 3.3W w cieple. 1.2W mniej wewnątrz Speccy, a to już coś.
Tylko nie zapomnij, że te diody też grzeją się 0.6V * 1A = 0.6W na każdą. W mostku będziesz miał grzałkę ok 1.2W, ale on będzie zewnętrzny.
Można kombinować, z super układami do zabezpieczenia się przed nieuwagą użyszkodnika, ale czy ma sens budowanie układu, którego wartość przekroczy wartość potencjalnej naprawy wraz z nowym zamiennikiem ULA.
PABB:
Baardzo Wam dziękuję za komentarze - wniosek rysuje się jeden. Zaczynam od rzeczy najprostszych - czyli mostek Graetza na diodach Schottkyy'ego i zobaczę jakie przyniesie efekty.
Przy okazji dwa pytania:
- jakie interfejsy podłączane do szyny krawędziowej mogą potencjalnie cierpieć z powodu zbyt niskiej wartości napięcia na linii +9V (czyli w okolicach 7.5V - 8V)?
- zgodnie z dokumentacją techniczną PSU powinien dostarczać nie mniej niż 7V, nie więcej niż 13V (co w dolnym limicie jest zgodne ze specyfikacją 7805 oraz tym, co napisał Klaudiusz). Z jakimi najmniejszymi rzeczywistymi wartościami napięcia dostarczanego przez zasilacz się spotkaliście (i czy wartości w okolicach 8V wpływały jakoś na zdolność przetwornicy do generowania napięcia +12V)?
Nawigacja
[#] Następna strona
Idź do wersji pełnej