Väärältä polaarisuudelta suojaus 12 V DC laite

mies60v-hki

USB-laturi kärähti, kun laitoin vahingossa ja - johdot (kaapelit hauenleuoilla) päinvastoin irtonaiseen vapaa-ajan 12 V akkuun. Pistorasiana toimiva tup.sytkärin pohja ei kärsinyt. Onneksi tämä tablettikaan ei hajonnut millään lailla.
Merkkasin plussan ja miinuksen nyt selkeästi, mutta silti olisi hyvä olla suojaus latausjohdoissa.
Autosähköliikkeessä myyjä sanoi että jollain diodilla se voisi onnistua.
Käytän nyt piuhaa vain lataamiseen , jolloin voisin kuvitella että virranvoimakkuus olisi max. 3 x 2,4 A. Surffailen mökillä ulkona ja 12 V akku lataa samalla Samsung Galaxy tab A tietokonettani. Teoriassa voisi olla samaan aikaan vielä pari kännykkää latautumassa.

En ymmärrä elektroniikasta juuri mitään, mutta kyllä mökillä on aggregaatti, juotoskolvi, tinaa ja juotospastaa.
Pärjäisikö tässä tosiaan vain sopivankokoisen diodin laittamisella jompaan kumpaan virtajohtoon väliin, esim. heti hauenleuan jälkeen?

Partcossa voisin asioida, kun taas käyn kotona Helsingissä. Toisaalta Bebek olisi lähempänä kotiani, alle kahden km päässä.

28

1759

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • OH-kolmonen
      • ripiit

      • mies60v-hki
        ripiit kirjoitti:

        Nyt olisi parempi:

        https://is.gd/V8aZsI

        Kiitoksia molemmille teille, tutkin asiaa. Ratkaisu taitaa olla suoraan juuri tuossa pdf-tiedostossa, sivulla 11.

        Ohjeessa ei kerrota millainen diodi on kyseessä. Hyvää oli Bilteman tuotekoodit!
        30 A rele on yksi osa. Tämä riittää jo melkoiseen tehoon, olisiko n. 12 * 30 eli n. 360 W virrantarpeeseen. Se on sellainen teho, jota ei kannata akusta kauaa ottaa enkä sellaista virtaa ikinä tarvitsekaan mihinkään.
        Kai rele toimii pienemmälläkin virranvoimakkuudella?

        Itse ajattelin laittaa (tai on jo) vielä sulakkeenkin tuohon piuhaan, mutta onko siitä mitään hyötyä? Hetken kuvittelin aiemmin, että oli kyse oikosulusta, mutta ei tämä kärähdys siitä johtunut. Avasin laturin eikä siellä näkynyt mitään epäilyttävää. Erityisen hieno olisi eo. kaapeliviritys jos siinä olisi joku paha rääkäisy joka ilmoittaisi näin väärästä akkukytkennästä, mutta ilmankin pärjää!


      • RelettäOhjaamaan
        mies60v-hki kirjoitti:

        Kiitoksia molemmille teille, tutkin asiaa. Ratkaisu taitaa olla suoraan juuri tuossa pdf-tiedostossa, sivulla 11.

        Ohjeessa ei kerrota millainen diodi on kyseessä. Hyvää oli Bilteman tuotekoodit!
        30 A rele on yksi osa. Tämä riittää jo melkoiseen tehoon, olisiko n. 12 * 30 eli n. 360 W virrantarpeeseen. Se on sellainen teho, jota ei kannata akusta kauaa ottaa enkä sellaista virtaa ikinä tarvitsekaan mihinkään.
        Kai rele toimii pienemmälläkin virranvoimakkuudella?

        Itse ajattelin laittaa (tai on jo) vielä sulakkeenkin tuohon piuhaan, mutta onko siitä mitään hyötyä? Hetken kuvittelin aiemmin, että oli kyse oikosulusta, mutta ei tämä kärähdys siitä johtunut. Avasin laturin eikä siellä näkynyt mitään epäilyttävää. Erityisen hieno olisi eo. kaapeliviritys jos siinä olisi joku paha rääkäisy joka ilmoittaisi näin väärästä akkukytkennästä, mutta ilmankin pärjää!

        Mikä vaan tuosta sarjasta:

        https://en.wikipedia.org/wiki/1N400x_general-purpose_diodes


      • OH-kolmonen
        mies60v-hki kirjoitti:

        Kiitoksia molemmille teille, tutkin asiaa. Ratkaisu taitaa olla suoraan juuri tuossa pdf-tiedostossa, sivulla 11.

        Ohjeessa ei kerrota millainen diodi on kyseessä. Hyvää oli Bilteman tuotekoodit!
        30 A rele on yksi osa. Tämä riittää jo melkoiseen tehoon, olisiko n. 12 * 30 eli n. 360 W virrantarpeeseen. Se on sellainen teho, jota ei kannata akusta kauaa ottaa enkä sellaista virtaa ikinä tarvitsekaan mihinkään.
        Kai rele toimii pienemmälläkin virranvoimakkuudella?

        Itse ajattelin laittaa (tai on jo) vielä sulakkeenkin tuohon piuhaan, mutta onko siitä mitään hyötyä? Hetken kuvittelin aiemmin, että oli kyse oikosulusta, mutta ei tämä kärähdys siitä johtunut. Avasin laturin eikä siellä näkynyt mitään epäilyttävää. Erityisen hieno olisi eo. kaapeliviritys jos siinä olisi joku paha rääkäisy joka ilmoittaisi näin väärästä akkukytkennästä, mutta ilmankin pärjää!

        Kuvattu kytkentä on _varma_ - napaisuus on oikein, kun rele vetää - ilman mitään sulakkeita tai muita järjestelyjä.


      • korkein_tietämys
        OH-kolmonen kirjoitti:

        Kuvattu kytkentä on _varma_ - napaisuus on oikein, kun rele vetää - ilman mitään sulakkeita tai muita järjestelyjä.

        Kolmea tapaa on esitetty; diodi sarjassa, diodi yli estosuunnassa polttamassa sulakkeen ja rele sarjassa diodilla vetämässä.
        Diodi sarjassa; aiheuttaa turhaa jännitehäviötä ja lämpenemistä.
        Sulake ja diodipoltto; sulake pitää olla muutenkin, vaihdettava uuteen virhekytkennän jälkeen.
        Rele kytkentä; turha komponentti viemässä tehoa, kosketinkärjen ylimenovastus ja lämpeneminen odotettavissa.
        Lopputulema, sulake diodipoltolla on paras ratkaisu.


    • diodillaonnistuu

      diodi estosuuntaan plussan ja miinuksen välille ja sulake ennen sitä jos menee väärin päin palaa sulake

    • Meikä-

      Paljonkohan aloittajalla menee virtaa, meniskö helpoimmalla kokonaan ilman relettä vaan diodi sarjaan hauenleuan jälkeen.

      • mies60v-hki

        Virtaa kuluisi 2,5 - 8 A, sillä nyt ei ole näköpiirissä mitään laitteita jotka veisivät enemmän virtaa. Siis esim. 5 A olisi hyvin realistinen suurin kulutus tällä hetkellä.


      • Meikä-

        Joo ajattelin vähän säästää sun rahoja kun itse joutuu elämään kädestä suuhun.

        http://www.partco.biz/verkkokauppa/product_info.php?cPath=2075_11_1012_1800&products_id=2783

        siinä sinulle vaikka 6A diodi 31centtiä zippe, jos haluat laittaa sulakkeen ylivirtasuojaksi niin varmaan 6A tai pienempi niin on hyvin suunniteltu


        Jos on kertynyt vähän ylimääräistä, niin tosta 10A silta 2,08€ zippe. Laitat hauen leuat alltojen kuviin ja otat plussasta ja miinuksesta ulos, silloin ei ole väli kummin päin kytket hauenleuat akkuun, sähkö tulee oikeinpäin ulos jokatapauksessa.

        http://www.partco.biz/verkkokauppa/product_info.php?cPath=2075_11_1013&products_id=2966


    • OH-kolmonen

      Biltema: Kaksoisrele, sulkeva, 40A 42145

      Tuon laittaa, niin saa sen molemmat johdot irti laitteesta - onkin jo galvaanisesti erotettu.

      • Meikä-

      • OH-kolmonen

        Diodit eivät erota kytkentää galvaanisesti.


      • Meikä-

        Galvaanisesti vai potentiaalivapaasti? Mielestäni galvaanisesta erotuksesta puhutaan kun se pätee myös kun virtapiirin ollessa suljettu, vaikka kahdella erilleen käämityllä kelalla tai kondensaattorilla.

        Potentiaalivapaaksi aloittaja saa tuon kun ottaa puristimet irti akusta, jos siihen ilmenee jotain tarvetta tässä sovelluksessa. Enemmän pointtia olisi ollut huomauttaa diodin kynnyksestä joka määräytyy tehohäviöksi piirin virran mukaan, häviö on huomattavasti pienempi resistiivisellä ylimitoitetulla releen koskettimella.

        Kustannukset näyttelee merkittävämpää osaa kun mies60v-hki toteaa tuotteen olevan niin loistava että myy niitä niitä muutaman tuhannen kappaleen laatikoissa motonetille ja biltemalle.

        Yleensä radioamatöörit on näissä elektronisissa hommissa ravintoketjun huipulla mutta tällä kertaa tuotekehitys taisi kääntyä normaalin Remontti-Reiskan eduksi?


      • OH-kolmonen

        Noh - miten se diodeilla tehty eroaa releellä tehdystä - KUMPI toteuttaa galvaanisen erotuksen?


    • Meikä-

      Niin joku näköjään jo mainitsi noita etuja ja haittoja, tuo pelkkä diodi estosuuntaan sulake ei itseä oikein vakuuta että varmasti pitäisi suojattavan laitteen jännitteen varmasti nollan tuntumassa ennen kuin joku hidas autosulake palaa. Se kuitenkin lienee näistä pienihäviöisin oikeinpäin kytkettynä.

      Tosin sekään ei häviötön ole kun diodi johtaa joillain megoilla estosuuntaan. Lisäksi tulee mittavat valmistuskustannukset kun komponentteja on kolme, tukeva diodi, sulake sekä sille vaihdettava teline

      • varmajuttu

        No se sulake on jokatapauksessa oltava kun akun kanssa pelailee. Ja kyllä se tukeva diodi pitää väärin päin olevan jännitteen alle voltissa.


      • OH-kolmonen

        Sulake johdonsuojana vai laitteen suojana?

        Diodi ei ole mikään suoja.


      • Meikä-

        Pelkkä sarjaan kytketty diodi on loistava johdon- sekä laitteen suoja, antaa palamisestaan napakan merkkiäänen.

        Pitää nyt muistaa että olemme täällä tekemässä vain rahaa, ei parempaa maailmaa. Kuluttajalle myydään mahdollisimman halpa tuote, ja tuotteen aiheuttamista häviöistä maksaa sitten kuluttaja sähkö- tai polttoainelaskua, meidän ei tarvitse kantaa siitä huolta.


    • OH-kolmonen

      "USB-laturi kärähti, kun laitoin vahingossa ja - johdot .."

      Nyt on tarkoitus antaa suoja väärinkytkennälle - ei muuta - ei laitteen vioittumisen tai johdonsuojaa rakenneta - siihen löytyy omat lääkkeet ja ne on valmiina itse laitteessa.

      Jätetään ne diodit ja sulakkeet kauppaan.

      Galvaaniseen kytkentään törmäsin ensikerran kun putkilla pelasin - ei riitänyt, että sulloi liitosjohdon putken kannan liitinkorvakkeen silmästä sisään - se piti myös kiertää tiukasti korvan ympäri ja sitten "vakesilla" tinaa päälle.


      http://www.antikvaari.fi/imagesproduct/1156_radionrakentajan1193.jpg

      • Meikä-

        No mitä kirjassa sanotaan galvaanisesta erotuksesta? onko releen potentiaalivapaa tilatieto galvaaninen erotin? Minun oman käsityksen imukaan kun releen kärjet on kiinni galvaanista erotusta ei synny, kun kärjet on auki, ei gavaanista yhteyttä ole?

        https://fi.wikipedia.org/wiki/Galvaaninen_erotus

        "Galvaaninen erotus tarkoittaa sähkötekniikassa sähköisen järjestelmän kahden osan välillä olevaa eristystä, joka estää varauksenkuljettajien siirtymisen osien välillä. Toisin sanoen näiden osien välillä ei kulje tasavirtaa. Osien välillä voi silti siirtyä sähköenergiaa tai informaatiota kapasitanssin, induktanssin, sähkömagneettisen kentän tai sähkömekaniikan välityksellä."

        "Rele on sähkömekaaninen kytkin, jonka avulla heikkovirtasignaalilla voidaan ohjata suuria virtoja niin, että ohjaavan ja ohjattavan piirin välillä ei ole galvaanista kytkentää."

        Wikihän tosin puhuu tuossa ohjauksen ja ohjattavan välistä, sinä taas kosketinkärkien tilasta, galvaanisessa kuitenkin tietoa tai energiaa siirtyy vaikka ollaan kokoajan eri potentiaalissa


      • OH-kolmonen

        Minulle jo sana "galvaaninen" kertoo kaiken - "metallinen" ja siitä se aukeaa kun kielioppia käyttää. Kaikki muu on sanasta johdettua.

        Diodilla ei saa piiriä erotetuksi galvaanisesti.


    • OH-kolmonen

      Hyväksyt suojan, jonka toteuttaa diodi, kun alat mittailemaan ja sormeilemaan laitetta - vai olisiko sitten se kytkin (= rele ja lepotilassa auki) parempi erotin ja molemmat (kaikki) karvat kärkien takana?

      (Suurimmat diodit, joita olen sormeillut, olivat lautasen kokoa - esimagnetointia generaattoreissa.)

      Kytkennän voi toteuttaa liittimilläkin - valitsee sellaisen liitinparin jota _ei_ voi kytkeä väärin.

      • Meikä-

        Vaikka nimimerkkisi on kaikkien aikojen lahjakkaimman trollin, niin en nyt ole ihan varma oletko oikeasti tosissasi… Siltä varalta vastaan nyt ainakin vielä tähän.

        Puhummeko aidasta vai seipäistä? Mitenhän kirjojen kansikuvat tai lautasen kokoiset diodit liittyvät tähän keskusteluun, luuletko että silloin Kontulan/Vesalan nurkilla kasvanut pikkupoika pelästyy raut.. tai siis galvaanista ammattitaitoasi?

        Isot pojat eivät ole vielä heränneet tähän lasten keskusteluun mutta galvaanista sanaa sähkötekniikassa ei minusta todellakaan käytetä noin kun sinä pidät sitä vain metallina. Eikö diodikin silloin erota kun se on jotain piitä siellä diodin sisällä välissä? Entäpä miten sinä käsität ”kelluvan käämityksen” kelluuko ne tuolla itämerellä siniaalloissa? Galvaaninen ei myöskään tarkoita jännitteetöntä kun menet sinne mittailemaan tai sormeilemaan niin galvaanisen takana voi olla sama, isompi tai pienempi jännite, ja tietysti yhtälailla virtaa myös.

        Aloittajan 12V järjestelmässä ei tarvita mitään erotuskytkentöjä, 12V jännitteestä ei pahempia sähköiskuja saa, kytkentöjä saa tehdä kuka vaan pitkälti mielensä mukaan, se on kirjoitettu lakiin:

        https://fi.wikipedia.org/wiki/Pienoisjännite

        Vaikka rakentelu onkin laillista niin tuo sinun releesi tuottaa todellisen mahdollisuuden saada ikävän tuntuisen sähköiskun vaikka se nyt ei hengenvaaraa varmasti aiheuta, niin ei sitä halua uudelleen kokeilla. En jaksa alkaa tässä vaiheessa enempää selvittämään mitä varatussa käämissä tapahtuu virtapiirin katkaisuhetkellä.

        Toinen juttu on sitten että jos mennään jännitteessä luvanvaraisiin sähkötöihin, tai sähkötyöstandardista konestandardiin, niin normaali rele ei todellakaan ole mikään turvakäyttöön sallittu erotuskytkin. Turvareleessä on useampia koskettimia sarjassa sekä tunnistus jokaisen todellisesta tilasta. Näin on minimoitu riskiä että kärki hitsaa kiinni ja jokin laite pääsee käynnistymään ei-toivotussa tilanteessa.

        Ja kuinkahan sinä toteutat liittimillä 12V vapaa-ajan akun napoihin kytkennän, navat ovat nyt jo eri kokoisia mutta aloittaja saa ne silti väärin päin siihen?


    • yksifettiriittää
    • elektroniikkaguru

      Siis maksimikuorma on 7.2A, 5V DC.

      Tuohon tarvittava teho = 7.2A * 5V = 36 W

      Jos hyötysuhde olisi täydet 100%, niin tarvittava virta 12 V akusta olisi:

      36W / 12V = 3A.

      Tosiasiassa laitteiden (myös se tupakansytytinliitännästä virtansa ottava USB -laturi) hyötysuhde on aina alle 100%, tuollaisen hyötysuhteeksi voisi arvata 80%.

      Joten:

      Sisäänmenoteho = ulostuoloteho / 0.8 = 36W / 0.8 = 45W.

      Ja tuon tehon 45W ottamiseen 12V akusta tarvittava virta:

      45W / 12V = 3.75 A

      Jos virta kerran jää suhteellisen pieneksi, laittaisin pelkän yhden diodin, päästösuuntaan.

      Jos diodiin jää n. 0.65V, niin silloin USB -laturille menisi 11,35 V täyden 12V sijasta.

      Tällöin:

      Tuon tehon 45W ottamiseen "12V" akusta (diodihäviö vähennettynä 11.35V) tarvittava virta:

      45W / 11.35V = 3.965 A = likiarvona 4 A.

      Ja jos diodin läpi virtaa 4A virta, ja diodin yli jää 0.65V jännite, niin diodissa syntyvä hukkateho (joka muuttuu lämmöksi kuumentaen diodia) on:

      4A * 0.65V = 2,6 W.

      Diodin tulee siis olla sellaista mallia, joka:

      a) kestää 4A läpi menevää virtaa jatkuvasti

      ja

      b) diodin jäähdytys tulee toteuttaa siten, että diodissa syntyvä 2,6 W lämpöteho saadaan siirretyksi pois diodista, jottei se ylikuumene ja rikkoudu.

      Jos uskot releen kuluttavan vähemmän kuin 2,6W , niin silloin rele, ja diodi kytkettynä siten, että rele vetää vain, kun napaisuus on oikein päin, niin säästää hieman energiaa pelkkään diodiin verrattuna.

      Materiaalikuluissa taas rele diodi maksaa enemmän kuin pelllä diodi.

      Mutta näinhän on aina insinöörisuunnittelussa:

      Voit optimoida joko hankintahinnan alas (jolloin energiaa kuluu enemmän) tai voit optimoida energiankulutuksen minimiksi, mutta silloin hankintahintaa tulee enemmän.

      Entä diodi sulake, mutta kytkettynä niin, että väärä napaisuus polttaa sulakkeen?

      Energiaa vähinten kuluttava vaihtoehto kylläkin. Mutta jokainen palanut sulake ensinnäkin maksaa rahaa, ja vielä pahempaa, jos sulake palaa silloin, kun uutta ei ole heti saatavilla, ja laite pitäisi saada toimintaan palaneen sulakkeen jälkeen.

      Tästä syystä en suosittele tätä vaihtoehtoa (diodi sulake, mutta kytkettynä niin, että väärä napaisuus polttaa sulakkeen). Tai, jos olet erittäin huolellinen henkilö, eikä sinun lisäksesi kukaan muu käytä laitetta, sitten ehkä.

      • Joakim1

      • Meikä-

        Joo, tossa muuten itellä pätiessä meni väärin kun sanoin tolle relemiehelle että olisi voinut huomauttaa minulle diodin kynnyksen aiheuttamista häviöistä, jotka ovat pienempiä releen resistiivisellä koskettimella.

        Tommonen 30/40A autoreleen käämi ottaa muistaakseni 12V jännitteellä 100-160mA virtaa, eli abaut 1,2 – 2W tehoa, eli aloittajan olemattomilla virroilla relekyhäelmä tuottaa varmaan käytännössä jopa suuremmat häviöt kun sarjadiodi.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. 188
      2176
    2. Hei A, osaatko

      sanoa, miksi olet ihan yhtäkkiä ilmestynyt kaveriehdotuksiini Facebookissa? Mitähän kaikkea Facebook tietää mitä minä en
      Ikävä
      53
      2012
    3. Euroviisut fiasko, Suomen kautta aikain typerin esitys, jumbosija odottaa. Olisi pitänyt boikotoida!

      Tämän vuoden euroviisut on monella tapaa täydellinen fiasko. Ensinnäkin kaikkien itseään kunnioittavien eurooppalaisten
      Maailman menoa
      159
      1751
    4. Synnittömänä syntyminen

      Helluntailaisperäisillä lahkoilla on Raamatunvastainen harhausko että ihminen syntyy synnittömänä.
      Helluntailaisuus
      147
      1644
    5. Mitä tämä tarkoittaa,

      että näkyy vain viimevuotisia? Kirjoitin muutama tunti sitten viestin, onko se häipynyt avaruuteen?
      Ikävä
      41
      1334
    6. Nukkumisiin sitten

      Käsittelen asiaa tavallani ja toiveissa on vielä että tästä pääsee hyppäämään ylitse. Kaikenlaisia tunteita on läpikäyny
      Ikävä
      4
      1247
    7. Naisten tyypilliset...

      Naiset ei varmaan ymmärrä itse miten karmealle heidän tavara haisee. Miehet säälistä nuolevat joskus, yleensä humalassa
      Ikävä
      11
      1234
    8. Muistatko komeroinnin?

      Taannoin joskus kirjoitin aloituksen tänne komeroinnista eli hikikomoreista; syrjäytyneistä nuorista ihmisistä. Ehkä asu
      Suhteet
      48
      1185
    9. Syö kohtuudella niin et liho.

      Syömällä aina kohtuudella voi jopa laihtua.On paljon laihoja jotka ei harrasta yhtään liikuntaa. Laihuuden salaisuus on
      Laihdutus
      12
      1155
    10. Tuollainen kommentti sitten purjehduspalstalla

      "Naisen pillu se vasta Bermudan kolmio on. Sinne kun lähdet soutelemaan niin kohta katoaa sekä elämänilo että rahat"
      Suhteet
      3
      1148
    Aihe