Pourquoi plus d'appareils n'intègrent-ils pas des redresseurs pleine onde comme protection contre les inversions de polarité?

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Récemment, j'ai eu l'idée d'utiliser un redresseur pleine onde, afin de se protéger contre les dommages de polarité inversée dans les appareils CC.

Je n'avais même pas envisagé d'utiliser un redresseur dans un circuit déjà CC, mais maintenant que j'y pense, pourquoi tous les appareils susceptibles d'être endommagés par des connexions d'alimentation et de mise à la terre inversées n'utilisent-ils pas cette idée?

Je ne peux pas comprendre pourquoi quelque chose qui pourrait facilement protéger le circuit tout en simplifiant la configuration ne serait pas inclus?

ac dc rectifier polarity bridge Jay Greco
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Serait-ce juste moins cher d'utiliser 1 diode de protection que 4 diodes pour un redresseur complet? Je pense qu'il suffit des cas exceptionnels de mauvaise polarité. Cependant, l'analyse de la rentabilité et des pertes potentielles peut rejeter cette hypothèse intuitive.
Val
Si l'équipement nécessite 2 batteries et que les gens ont les deux fils positifs face, le pont ne compensera pas cela!
skyler
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@skyler ce ne sera pas le cas, mais mettre deux batteries entraîne également une tension nulle aux bornes externes. Autant dire que le pont ne protégerait pas contre l' absence de piles.
Jay Greco
@jay Oui, je disais simplement que si les gens sont assez stupides pour les mettre à l'envers, ils ont une chance probable de ne pas être cohérents avec les choses à polarité inversée
skyler

Réponses:

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Il n'y a aucune raison pour qu'une inversion de polarité DC se produise, et la garantie peut en principe être imputée à l'utilisateur.

Si l'appareil est alimenté par batterie, l'utilisation d'un support de batterie standard conforme aux conventions avec des marquages ​​clairs devrait empêcher une telle chose de se produire. Même les utilisateurs qui ne regardent pas les marquages ​​sont formés pour placer la partie plate d'une pile AA contre le ressort et faire glisser l'écrou contre le contact avec les feuilles. Les batteries 9V ont des connecteurs sexués; aucun moyen de gâcher avant de faire délibérément un contact temporaire dans le mauvais sens lorsque l'interrupteur d'alimentation est en position marche. Les 99,999% des utilisateurs qui sont capables d'engager deux cellules cérébrales ensemble lors de l'installation d'une batterie ne veulent pas sacrifier la durée de vie de la batterie pour les 0,001% restants.

Si l'appareil dispose d'un adaptateur secteur, une inversion de polarité ne peut jamais se produire si l'adaptateur secteur d'origine est utilisé. Si un adaptateur secteur différent est utilisé, qui a une prise jack DC compatible, mais qui émet une polarité opposée, ou peut-être CA, c'est la responsabilité de l'utilisateur. Il est probable qu'au moment où les utilisateurs auront perdu l'adaptateur secteur d'origine, l'article soit hors garantie. Ils ne sont peut-être même pas les premiers propriétaires et n'ont donc pas le reçu original. Ainsi, les chances sont faibles que l'entreprise doive remplacer l'article ou fournir une réparation sous garantie gratuite en raison de dommages causés par une mauvaise polarité (ou tension, d'ailleurs) adaptateur secteur du marché secondaire.

Les alimentations CC internes qui fonctionnent strictement sur CA via un cordon d'alimentation CA n'ont évidemment pas besoin de gérer l'inversion de polarité CC; la seule façon dont cela pourrait se produire est que quelqu'un assemble mal le circuit.

Kaz
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Pourquoi est-ce rejeté? Chaque paragraphe est une raison légitime de ne pas utiliser de pont redresseur et une réponse directe à la question.
Dave Tweed
Dans la compétition de robotique FIRST, les contrôleurs de moteurs tels que ceux - ci sont souvent à tort alimentés à l' envers par les nouveaux membres de l' équipe. L'ajout d'un redresseur aurait sauvé au moins quelques-uns des Jag que j'ai vu frire. Bien sûr, je comprends qu'il y aurait des coûts supplémentaires et une perte de puissance associés à une solution à un problème facile à éviter, mais je pense que c'est un cas qui mérite d'être noté.
lakechfoma
Deux notes, une, il est possible que l'inversion de polarité se produise avec l'adaptateur secteur d'origine. probable? Peut-être pas, mais certainement possible. Deuxièmement, la plupart des endroits ne testeront pas les problèmes de polarité inversée dans les remplacements de garantie, sauf s'il s'agit d'un produit haut de gamme / coûteux, ou s'il y a des signes physiques de force sur la prise. Et ils vous demandent rarement d'envoyer l'adaptateur secteur. Essentiellement, le fabricant chiffre X le nombre de retours / remplacements de garantie coûte le montant Y. Y est-il supérieur au coût de la protection contre l'inversion de polarité? Non, puis vissez la protection, il suffit de prendre en compte les retours dans le coût
Passerby
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Une mauvaise insertion de l'adaptateur secteur n'implique pas toujours que l'adaptateur a été perdu. Il n'est pas rare que quelqu'un ait un tas de cordons d'adaptateur secteur derrière un bureau ou dans une autre situation où identifier quel cordon va avec quelle fiche peut être difficile. Je ne pense pas que je n'ai pas vu de dispositifs destinés au fonctionnement CC utiliser des redresseurs pleine onde, mais j'en ai vu certains avec une simple diode bloquante en série, ou parfois un fusible ou un fusible PTC suivi d'une diode polarisée en inverse .
supercat
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Je n'essaie pas de réfuter cela; c'est surtout valable. Mais je voulais souligner que, par définition, 50% de tous les humains ont un QI inférieur à 100. 15,8% ont un QI inférieur à 85. Penser comme cela est élitiste, pas élite. Il suffit de mettre déjà une diode.
Sean Boddy
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Une autre réponse que personne d'autre n'a mentionnée est la suivante: si vous alimentez un circuit via un pont redresseur, alors le circuit entier doit être autorisé à "flotter" par rapport à toute autre "masse" du système. Si vous deviez connecter la sortie négative du pont à la "masse du système" puis raccorder les entrées "AC" dans le mauvais sens, vous court-circuiteriez l'alimentation.

Ce serait un problème, par exemple, dans un système audio de voiture modulaire, où chaque composant serait connecté au bus d'alimentation 12 V, mais partagerait également une masse avec l'autre composant afin de connecter les signaux audio.

Dave Tweed
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Bon; et de plus, la "masse" est toujours une chute de diode par rapport à la terre réelle. Les courants de différents circuits dans l'appareil retournent tous à travers la diode, et sa chute varie avec le courant, créant des interactions avec le sol.
Kaz
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La raison principale est l'efficacité. Les diodes ont une chute de tension fixe, qui est une propriété des semi-conducteurs. Alors que le courant traversant les diodes commence à augmenter, une quantité proportionnelle d'énergie est gaspillée en chaleur. Voir cette réponse pour un schéma de protection contre les inversions de polarité plus efficace utilisant un MOSFET de canal P.

Matt Young
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... et voici encore une autre méthode (bien que ce message concerne principalement la surtension)
Nick Alexeev
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Le calcul est assez facile aussi. Une diode Schottky 10A aura une baisse de 0,6 V environ. Si vous en avez deux, c'est une chute de 1,2 V. Multipliez par 10A et vous obtenez 12 watts de puissance brûlant un trou dans votre PCB. Pour les contrôleurs de moteur plus puissants, les chiffres empirent rapidement. Le protecteur de canal P est bien meilleur, mais les dispositifs à canal P à faible perte avec une tolérance de tension élevée et une tolérance de courant élevée sont de 2 $ ou plus, même en grandes quantités.
Jon Watte
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  1. Coût

  2. perte de puissance sur la chute de tension de la diode

Les applications qui ont vraiment besoin de cette protection sont plus susceptibles d'utiliser un MOSFET série ou un circuit intégré de gestion de l'alimentation dédié qui protègeront contre les tensions inverses, mais également surveiller le courant, fournir des lignes de réinitialisation pour les conditions de panne de courant, etc.

Phil Frost
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Je viens de penser à une autre réponse:

Si l'appareil a un fusible ou s'il est censé être alimenté par un fusible, vous pouvez utiliser une diode d'alimentation polarisée dans le mauvais sens entre plus et moins. Si l'appareil est mal branché, la diode conduira et fera sauter le fusible. C'est ce qu'on appelle le «crowbaring».

Cela fonctionne très bien si la diode en question est une diode TVS de 5 kW; il peut protéger contre les surtensions dans un sens et inverser la protection dans l'autre sens. Cette idée souffre toujours d'une certaine perte dans le fusible, cependant, ce n'est donc pas une bonne idée pour les circuits où une très grande puissance est consommée (comme les contrôleurs de moteur.) Pour ces circuits, vous, l'utilisateur, êtes censé être capable d'ingénierie, car ils sont des "pièces" et non des "produits" (et donc, non certifiés FCC, couverts par la protection des consommateurs, etc.)

Jon Watte
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