Comment garantir la sécurité de mon appareil pour une utilisation quotidienne?

J'ai mis en place une simple lumière de réveil. Il dispose d'une alimentation externe, actuellement évaluée à 7V et 600mA. À l'intérieur, il a Arduino et un tas de LED contrôlées par un MOSFET.

Cela fonctionne bien pour le moment mais je voudrais m'assurer qu'il ne brûlera pas mon appartement pendant mon absence. Jusqu'à présent, j'ai pensé aux fonctionnalités suivantes:

• Fusible, évalué quelque part en dessous de la sortie maximale de l'alimentation
• Un dissipateur thermique décent pour MOSFET. Il fait chaud sans mais ne me brûle pas le doigt.

Autre chose à considérer?

Edit: l'appareil est utilisé dans une chambre. Pas trop de gaz pendant la nuit.

S'il s'agit d'une conception professionnelle, vous feriez une AMDE , pour le mode de défaillance et l'analyse des effets . Les consultants en costume et cravate vous proposent des ateliers FMEA coûteux, mais ce n'est que du bon sens. Jetez-le.

Organisez une session créative avec d'autres personnes que les créateurs présents. Vous voulez penser à quelque chose qui pourrait mal tourner avec le produit. La créatrice doit être présente pour répondre aux questions, mais elle n'est pas la meilleure personne pour faire l'évaluation: chaque créatrice pense que sa conception est infaillible, et les problèmes négligés pendant la conception seront également ignorés pendant l'AMDE.

Lorsque vous avez répertorié les éléments qui peuvent mal tourner (c'est la partie du mode de défaillance), vous ajoutez des colonnes pour l'indice d'occurrence (OR) et l'indice de gravité (SR). Quelle est la probabilité que l'échec ne se produise pas et à quel point ce serait grave s'il se produisait. Si le résultat de l'échec est que les lumières de la tanière s'éteignent, c'est une gravité moindre (1) que lorsque la maison brûlerait (10). Le produit de OR et SR vous donne un numéro de priorité de risque (RPN). Triez le tableau par RPN, de haut en bas, et vous savez quels problèmes vous devez attaquer en premier.

OK, cela semble compliqué et pas amusant du tout. Pour un projet de passe-temps, vous ne voulez pas faire tout cela, alors vous pouvez mieux passer de votre passe-temps au tricot. Mais le principe demeure: essayez d'évaluer ce qui peut mal tourner, à quel point ce serait mauvais et ce que vous pouvez faire pour éviter cela.

Le fusible est une solution simple à de nombreux problèmes possibles, et c'est pourquoi vous en trouverez un dans la plupart des produits. Le fusible doit être la première partie vue du secteur. Ne le placez pas entre le bloc d'alimentation et le circuit, car il ne protégera pas le bloc d'alimentation lui-même (sauf s'il a déjà un fusible).
Si le chauffage est un risque, vous pouvez fournir un dissipateur thermique (dont vous auriez probablement besoin de toute façon pour garder le FET dans les spécifications). Si vous voulez une assurance supplémentaire, ajoutez une thermistance, que vous utilisez comme détecteur de surchauffe pour éteindre (une partie du) circuit en cas de surchauffe. Notez que, par exemple, les régulateurs de tension ont souvent une protection thermique intégrée, donc pour ceux qui n'ont pas besoin du capteur de température supplémentaire.

Pour plus d'informations, nous aurons besoin de plus de détails sur le circuit, mais la protection contre la surchauffe et la surintensité (court-circuit) couvre souvent la plupart des défaillances critiques.

Lorsque vous concevez du matériel personnalisé avec une alimentation basse tension approuvée pour la sécurité et isolée par un transformateur qui est uniquement évalué à <5 watts, le risque de sécurité est assez faible pour une utilisation grand public. Le plus souvent, un concepteur se soucie de protéger les composants contre les pannes, mais il est bon que vous vous préoccupiez de la sécurité personnelle. Une défaillance d'un composant peut court-circuiter l'alimentation pour laquelle il doit satisfaire aux exigences du test d'inflammabilité pour être certifié. Cela peut consister en une protection intégrée telle qu'un "Polyfuse" ou une résistance thermique réarmable, un fusible ou simplement brûler l'enroulement secondaire après une panne prolongée sans flux d'air.

Dans votre cas, je serais plus soucieux de choisir la bonne alimentation pour votre charge et de ne pas utiliser plus de tension que nécessaire pour que la chute en série ne crée pas de chaleur excessive. Les alimentations murales CC ne sont généralement pas réglementées, ce qui signifie qu'elles ont une tension supérieure à celle spécifiée jusqu'à ce que la charge corresponde au courant nominal. Cela crée plus de perte V * I dans votre commutateur MOSFET LED. Plutôt qu'une alimentation 7V 600mA, je pourrais envisager une alimentation 5V 1A ou plus pour alimenter plus de LED en parallèle avec moins de chute. Un faible décrochage ou un régulateur LDO peut être nécessaire ou non pour l'Arduino, mais exécuter les pilotes à partir de la source non réglementée avec un filtrage selon les besoins.

S'il n'est pas trop chaud au toucher, ne vous inquiétez pas sauf si votre câblage LED est court-circuité. Donc pour la protection du MOSFET, ajoutez un fusible réarmable en série prévu pour le courant LED. Ceux-ci peuvent être regroupés et coûter deux bits en petites quantités.

C'est ma valeur de deux cents.