25/4/21

Protección CROWBAR en Fuentes de Alimentación

Una protección crowbar o protección de palanca es un mecanismo de protección a prueba de fallas que cortocircuita la salida de una fuente de alimentación en condiciones de falla, como una sobretensión. La protección de palanca también puede referirse a un circuito que tiene como único propósito hacer que un fusible se queme al someterlo a una corriente alta.

Por lo general, se coloca un circuito de palanca a través de los terminales de salida de la fuente de alimentación para proteger la carga contra cualquier sobretensión. Lo hace poniendo en cortocircuito los terminales (colocando una palanca a lo largo) que desactiva el dispositivo de protección. Puede quemar el fusible, disparar el disyuntor o apagar algunas partes del circuito para cortar la energía a la carga. La protección se utiliza para fuentes de alimentación de alta y baja tensión.


 La protección de palanca utiliza un circuito sensor para monitorear el voltaje de salida de la fuente y compararlo con un valor preestablecido. En caso de una sobretensión, activa el dispositivo de palanca que a su vez cortocircuita los terminales de salida y, por lo tanto, corta la alimentación.

Los dos componentes comúnmente utilizados para el dispositivo de palanca son el rectificador controlado de silicio (SCR) conocido como tiristor y el MOSFET. El circuito de monitorización y el dispositivo de palanca dependen de la sensibilidad del circuito protegido y del tipo de tensiones esperadas o experimentadas. Una protección sucesiva dependerá de si el circuito o la carga protegidos pueden sobrevivir al exceso de voltaje y el tiempo de respuesta del dispositivo de protección.
La sobretensión u otras condiciones de falla pueden surgir debido a un error del operador, una falla en la carga o en la fuente de alimentación. Debido a la naturaleza y sensibilidad de la electrónica actual y a los voltajes operacionales extremadamente bajos, es importante asegurarse de que no se excedan los voltajes seguros. De lo contrario, los voltajes excesivos pueden dañar equipos costosos y sensibles.

A continuación se muestra un circuito simple:


Este circuito utiliza un suministro de 8 V y tiene su protección contra sobretensión establecida en 9,1 V; esto se puede ajustar cambiando al diodo Zener con el voltaje preferido. A 9.1V, el diodo Zener ZD1 comienza a conducir y hace que una señal de disparo encienda el tiristor Q1.

El fusible F1 explota una vez que la corriente supera los 250 mA nominales. El condensador C1 se usa para cuidar los pequeños picos de voltaje, el ruido y otras fluctuaciones inofensivas que pueden disparar erróneamente el circuito.

En una palanca activa, el fusible no está diseñado para fundirse y la protección elimina el cortocircuito una vez que pasa el transitorio, lo que permite que el sistema reanude su funcionamiento normal. Un circuito de protección activa no usa el tiristor para el cortocircuito; en su lugar, utilizan un tiristor de apagado de puerta (GTO), un transistor o un tiristor de conmutación forzada, todos los cuales pueden apagarse mediante una señal adecuada.

Una protección de palanca es:
  • Fácil y económico de construir.
  • Tiene un voltaje de retención bajo y, por lo tanto, permite que fluyan corrientes de falla altas sin disipar mucho calor.
  • Llama la atención sobre el equipo o la condición de falla cuando desactiva los dispositivos de protección disparando el disyuntor o quemando el fusible.
  • Evite daños graves a equipos electrónicos sensibles y costosos.


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