Description
📝 Aperçu
Le Protect de PN Labs est un module de protection d’alimentation CC compact et haute performance conçu pour protéger vos appareils électroniques contre les surtensions, l’inversion de polarité et les incidents liés à la source d’alimentation.
Il fonctionne en se plaçant entre votre source d’alimentation et votre charge, en surveillant continuellement la tension d’entrée par rapport à la référence réglable et en déconnectant la sortie si des tensions dangereuses sont détectées, ce qui évite des dommages coûteux.
En plus de la surveillance continue, la fonction de démarrage progressif intégrée ajoute intentionnellement un délai lors de la mise sous tension, créant ainsi une fenêtre où l’alimentation est amenée à sa valeur d’état stable tout en étant surveillée. Cela signifie que si le seuil est correctement réglé, la sortie ne verra jamais la pleine tension appliquée avant d’être coupée.
Parfait pour les systèmes de 5 à 30 V, Protect est idéal pour la robotique, les makers et les applications industrielles.
Présenté dans :
Pourquoi la protection contre les surtensions est essentielle pour votre circuit
✅ Principales caractéristiques
- Coupure de surtension réglable (5–30 V) :
Réglez votre seuil de coupure en tournant le potentiomètre intégré. Lorsque la tension d’entrée dépasse la limite, Protect coupe automatiquement la sortie et se rétablit automatiquement lorsque les conditions se normalisent. Des précisions typiques de 3 % ou plus sont réalisables en fixant une résistance fixe à haute tolérance et en utilisant l’équation donnée. - Protection contre l’inversion de polarité et le courant inverse :
Agit comme une diode idéale avec seulement une chute de tension typique de 13,5 mV jusqu’à 14 A. Empêche les dommages causés par des connexions d’alimentation incorrectes et prend en charge la mise en parallèle des alimentations pour la redondance (ORing). - Fiabilité à semi-conducteurs :
Pas de relais, pas de clics. Juste un contrôle MOSFET fiable et à action rapide. Conçu pour la longévité et une haute fiabilité dans les applications exigeantes. - Capacité de commutation de puissance :
Utilisez un interrupteur mécanique à faible courant pour activer/désactiver les charges de forte puissance via le bornier d’activation. Aucun interrupteur de forte puissance encombrant n’est nécessaire. - Sortie de défaut du microcontrôleur :
La broche de défaut à drain ouvert passe à l’état BAS lors d’un événement de surtension, ce qui est idéal pour les diagnostics du système, les alertes ou la logique d’arrêt. - LED d’état double :
- SAFE = L’alimentation circule en toute sécurité
DÉFAUT = Défaut de surtension détecté et sortie déconnectée
Compact et montable :
PCB de 60 x 42 mm avec quatre trous de montage M2. Les connecteurs XT60 facilitent l’installation en ligne avec votre système ou l’empilement de plusieurs modules pour l’ORing de puissance.
⚙️ Réglage de la coupure de surtension (OVC)
Calculateur de résistance de surtension (résistance OVC)
Le module Protect permet aux utilisateurs de définir avec précision le seuil de coupure de surtension en ajustant le potentiomètre intégré, qui contrôle la résistance étiquetée OVC Res.
💡 Équation de coupure
Pour calculer la tension de coupure souhaitée, utilisez la formule suivante :
OVC res = (OVC – 1,95) / 2,89
OVC Res est en kilo-ohms (kΩ)
OVC est votre tension d’arrêt de surtension souhaitée en volts (V)
Vous pouvez mesurer la résistance entre les points de test avec un multimètre tout en ajustant le potentiomètre avec un tournevis. Cela permet un contrôle précis du seuil de protection.
Important : Mettez toujours le module Protect hors tension avant d’effectuer des réglages sur la résistance OVC pour vous assurer que le flux de courant à travers le multimètre n’affecte pas sa lecture.
🚨 Comportement de la protection contre les surtensions
Lorsque la tension d’entrée dépasse la limite OVC configurée :
Le module Protect désactive la sortie en quelques microsecondes
La LED OV Fault s’allume
La broche de signal FAULT est tirée vers le bas (drain ouvert vers GND)
Le module réactivera automatiquement la sortie une fois que la tension d’entrée descendra d’environ 0,5 à 1 V en dessous de la limite OVC, ce qui permettra une récupération transparente après les pics transitoires.
⚡ Comportement de la protection de mise en parallèle
⚠️ Pourquoi auriez-vous besoin d’utiliser un module Protect au lieu de simplement vous connecter directement en parallèle ?
Lorsque deux sources de tension inégales sont connectées en parallèle, le côté de tension le plus élevé tentera de charger le côté de tension le plus bas pour les amener tous les deux au même potentiel.
Ce flux de courant incontrôlé peut endommager les alimentations qui ne sont pas conçues pour le supporter, car la boucle de contrôle interne essaiera maintenant de compenser ce que fait l’autre alimentation. Dans le cas d’une batterie, une pointe de courant non régulée et potentiellement dangereuse s’écoulera, qui peut être supérieure au courant de charge maximal de la batterie, l’endommageant ainsi par placage de lithium et contribuant à une défaillance précoce.
Le module Protect possède un comparateur interne qui détecte la chute de tension à travers le premier MOSFET et l’éteint en quelques microsecondes s’il y a un flux de courant inverse détecté, ce qui permet de protéger votre alimentation.
Pour que les alimentations partagent la charge, nous avons constaté qu’elles doivent généralement être à moins de 0,5 V l’une de l’autre.
Pour faire fonctionner le module Protect en mode Parallèle :
Utilisez un module Protect par source d’alimentation.
Définissez la limite OVC (coupure de surtension) sur chaque module, ou désactivez la limite en tournant la résistance OVC à sa résistance maximale.
Connectez chaque source d’alimentation à son propre module Protect.
Joignez les bornes de sortie de tous les modules Protect pour former la sortie combinée.
(Facultatif) Ajoutez un interrupteur à la borne Enable sur chaque module pour activer ou désactiver individuellement les sources d’alimentation, comme décrit ci-dessous.
🟢Fonctionnement normal
Lors d’un fonctionnement dans les limites de tension de sécurité :
La LED Safe (verte) est allumée
La broche de signal FAULT est tirée vers le haut vers Vcc (via une résistance pull-up interne)
🔌 Facultatif : fonction de commutateur haute puissance
Le module Protect peut également servir d’interrupteur d’alimentation principal pour votre système. Connectez simplement un interrupteur unipolaire unidirectionnel (SPST) au bornier Enable :
Interrupteur ouvert = Module activé (fonctionnement normal)
Interrupteur fermé (connectez les points 1 et 2) = Le module passe en mode basse consommation et désactive la sortie
Cela vous permet de basculer la distribution d’énergie à courant élevé à l’aide d’un interrupteur mécanique ou numérique compact à faible courant.
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