Parus16.ru

Парус №16
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема защиты от переполюсовки и короткого замыкания

Схема защиты от переполюсовки и короткого замыкания

Любое хорошее зарядное устройство для автомобильного аккумулятора не должно бояться коротких замыканий и случайной переполюсовки питания. Имея опыт в ремонте зарядных устройств хочу заметить, что функцией защиты от переполюсовки питания могут похвастаться далеко не все зарядные устройства.

Как право в бюджетных версиях применен обычный предохранитель, который при смене полярности сгорает ( в отдельной статье рассмотрим и эту защиту), поэтому сегодня подробно остановимся на одной из многочисленных схем защиты от кз и переполюсовки.

Сразу скажу — на авторство не претендую, схема еще давно была опубликована на сайте радиокот.

Схема защиты от переполюсовки и короткого замыкания

Основные достоинства схемы

1) Минимальное количество компонентов
2) Функция самовосстановления
3) Высокая скорость срабатывания
4) Минимальные затраты

В схеме нет сложных узлов и микросхем, благодаря электронной основе схема не имеет ограничения по сроку службы компонентов (как например в релейной защите.)

Работает следующим образом .

Схема защиты от переполюсовки

Когда на выход подключен аккумулятор и последний заряжается (т.е не нарушена полярность питания), полевой транзистор открыт и ток заряда протекает по нему на аккумулятор, плюс в схем общий.

Схема защиты от короткого замыкания

Силовой шунт на входе схемы задействован как датчик тока и как только на выходе смениться полярность на неправильную или образуется короткое замыкание, это приведет к увеличению тока в схеме и образуется падение напряжение на шунте и на полевом транзисторе В этот момент откроется маломощный транзистор VT2 и затвор полевого транзистора по открытому переходу VT2 будет зашунтирован за землю и полевик будет полностью закрыт, следовательно минус питания не дойдет со выхода.

Схема защиты

В этот момент загорится также светодиод, питание для которого поступает по открытому каналу VT2
Схема может находиться в таком состоянии бесконечно долго, поскольку полевой транзистор закрыт и на нем не образуется тепловыделение.

 короткого замыкания

Шунт можно взять от амперметра на 10 Ампер или собрать из низкоомных резисторов, хотя последний вариант более затратный. Есть еще вариант выдрать нужный шунт из платы контроля аккумулятора ноутбука.

 и короткого замыкания

Полевой транзистор можно взять от материнской платы, важен допустимый ток — от 30 Ампер, установит на радиатор.

В следующей статье мы рассмотрим еще два способа защит от переполюсовки питания и кз.

Защита зарядных устройств от короткого замыкания

В качестве устройства электронной защиты источников питания можно использовать предлагаемый электронный предохранитель, включаемый между источниками и нагрузкой. Схема работает следующим образом. Когда ток нагрузки не превышает заранее установленного тока срабатывания, транзистор VT2 открыт, и падение напряжения на нем минимально. При увеличении тока нагрузки свыше заданного, увеличивается падение напряжения на транзисторе VT2, в связи с чем увеличивается напряжение, поступающее через R4 на базу VT1. Транзистор VT1 начинает открываться.

Процесс происходит лавинообразно благодаря наличию положительной обратной связи через резистор R4. В результате VT2 закрывается, и через нагрузку ток не протекает. Одновременно загорается сигнал о перегрузке. Приведенные на схеме номиналы резисторов соответствуют напряжению 9 В и току срабатывания 1 А. При необходимости изменить параметры предохранителя необходимо пересчитать величины сопротивлений R3 и R4.

Защита блока питания от КЗ

Защита блока питания от КЗ.

Для питания собираемых конструкций радиолюбители нередко используют простейшие блоки, состоящие из понижающего трансформатора и выпрямителя с конденсатором фильтра. И, конечно, в таких блоках нет никакой защиты от короткого замыкания (КЗ) в нагрузке, хотя оно подчас приводит к выходу из строя выпрямителя и даже трансформатора. Применять в таких блоках питания в качестве элемента защиты плавкий предохранитель не всегда удобно, да и, кроме того, быстродействие у него невысокое. Один из вариантов решения проблемы защиты от КЗ — включение последовательно с нагрузкой полевого транзистора средней мощности с встроенным каналом. Дело в том, что на вольт-амперной характеристике такого транзистора есть участок, на котором ток стока не зависит от напряжения между стоком и истоком. Поэтому на этом участке транзистор работает как стабилизатор (ограничитель) тока.

Схема подключения транзистора к блоку питания приведена на рис.1, а вольт-амперные характеристики транзистора для различных сопротивлений резистора R1 — на рис.2. Работает защита так. Если сопротивление резистора равно нулю (т. е. исток соединен с затвором), а нагрузка потребляет ток около 0,25 А, то падение напряжения на полевом транзисторе не превышает 1,5 В, и практически на нагрузке будет все выпрямленное напряжение. При появлении же в цепи нагрузки КЗ ток через выпрямитель резко возрастает и при отсутствии транзистора может достичь нескольких ампер. Транзистор ограничивает ток короткого замыкания на уровне 0,45. 0,5 А независимо от падения напряжения на нем. В этом случае выходное напряжение станет равным нулю, а все напряжение упадет на полевом транзисторе. Таким образом, в случае КЗ мощность, потребляемая от источника питания, увеличится в данном примере не более чем вдвое, что в большинстве случаев вполне допустимо и не отразится на «здоровье» деталей блока питания.

Читайте так же:
Выбор точки доступа wifi

ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО

О. СИДОРОВИЧ, г. Львов, Украина

Отличительная особенность предлагаемого устройства — малое падение напряжения в номинальном режиме. Кроме того, после устранения аварийной ситуации оно автоматически восстанавливает свою работоспособность.

Устройство предназначено для защиты от замыкания в нагрузке и перегрузки по току. Его включают между источником питания и нагрузкой. Преимущество предлагаемого устройства по сравнению с описанным, например, в [1] — малое падение напряжения в номинальном режиме, а также автоматический возврат в рабочее состояние после устранения причины аварии. Последнее особенно важно при кратковременных перегрузках.

Основные технические параметры

Напряжение питания, В . 12

Номинальный ток, А. 1

Ток срабатывания защиты, А. 1,2

Падение напряжения при номинальном токе, не более, В. 0,6

Устройство содержит транзисторный коммутатор, узлы защиты и запуска. Основной элемент — коммутатор, выполненный на транзисторе VT5 (рис. 1).

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ ОТ ПЕРЕГРУЗОК

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ ОТ ПЕРЕГРУЗОК

Л. МОРОХИН, с. Макарова Московской обл.

Предлагаемое устройство целесообразно использовать совместно с регулируемым стабилизатором напряжения, не имеющим специальных узлов защиты.

Устройство предназначено для защиты регулирующего элемента стабилизатора напряжения от токовой и температурной перегрузок. Защита срабатывает при:

— превышении током нагрузки допустимого (установленного) значения;

— замыкании на выходе стабилизатора;

— превышении допустимой рассеиваемой мощности регулирующим элементом (нагрева его корпуса выше 50. 70’С).

Датчик температуры — терморезистор RK1 (рис. 1), смонтированный непосредственно на регулирующем элементе стабилизатора. При увеличении напряжения на нем открывает транзистор, который, в свою очередь, включает тринистор VS1.

Кнопки SB1 и SB2 позволяют отключать и подключать нагрузку к источнику питания, что необходимо в процессе налаживания питаемого устройства. Если защита срабатывает в результате перегрева регулирующего элемента, нагрузка не будет подключена до тех пор, пока не уменьшится его температура, о чем судят по выключению светодиода HL1.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

И. АЛЕКСАНДРОВ, г. Курск

При налаживании различной радиоэлектронной аппаратуры желательно пользоваться блоком питания с встроенной и регулируемой электронной защитой по току нагрузки. Если имеющийся в вашем распоряжении блок не имеет такой защиты, ее можно выполнить в виде приставки, включаемой между выходными гнездами блока и нагрузкой. Таким образом, приставка-предохранитель в случае превышения заданного максимального тока нагрузки мгновенно отключит ее от блока питания.

Электронный предохранитель (см. рисунок) содержит мощный транзистор VT2, который включен в минусовый провод питания, два стабилизатора тока на полевых транзисторах — один регулируемый (на VT1), в другой — нерегулируемый (на VT3), и чувствительный элемент — тринистор VS1. Управляющее напряжение на тринистор поступает с датчика тока, в роли которого выступает резистор R1 весьма малого сопротивления (0,1 Ома), и с резистора R2. Данный тип тринистора включается при напряжении на управляющем электроде (относительно катода) 0,5. 0,6 В.

Ток нагрузки создает падение напряжения на резисторе R1, которое для тринистора является открывающим. Кроме того, ток, протекающий через транзистор VT1 (его можно изменять переменным резистором R3), создает падение напряжения на резисторе R2, которое также будет открывающим для тринистора. Когда сумма этих напряжений достигнет определенного значения, тринистор откроется, напряжение на нем уменьшится до 0,7. 0,8 В. Зажжется светодиод HL1 и просигнализирует об аварии. В то же время напряжение на светодиоде HL2 уменьшится настолько, что он погаснет. Транзистор VT2 закроется, и нагрузка окажется отключенной от блока питания.

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Для защиты электродвигателей от перегрузок до последнего времени обычно применяют предохранители в сочетании с магнитными пускателями. Предохранители надежно защищают устройство от перегрузки по току, но нередко являются первопричиной другого вида повреждений — обрыва фазы.
Защиту от чрезмерно большого тока обеспечивают и тепловые реле магнитных пускателей, которые включают в цепь питания электродвигателя. Однако такое защитное устройство требует подстройки при изменении внешней температуры и подбора нагревательных элементов в соответствии с мощностью защищаемого электродвигателя.

Читайте так же:
Вай фай не стабилен

Описываемое ниже автоматическое устройство позволяет защитить электродвигатель как от перегрузки по току, так и от обрыва фазы. Оно регистрирует ток в каждом фазном проводнике и сравнивает наибольшее из измеренных значений с установленным порогом срабатывания.

Устройство защиты АКБ и ЗУ от переполюсовки

Устройство защиты от переполюсовки выполняет функцию защиты аккумуляторной батареи (АКБ) от неправильной полярности подключения АКБ к зарядному устройству (ЗУ), а также защищает и само ЗУ. Оно предназначено для совместной работы с ЗУ тиристорного типа, такого, как было опубликовано в журнале "Радио" [1]. С этим ЗУ устройство защиты неоднократно повторялось и показало хорошие результаты в работе. Устройство можно использовать и с другими ЗУ подобного типа. Схема устройства вместе со схемой ЗУ показана на рис. 1. Нумерация элементов продолжает начатую в [1].

Рис. 1. Схема устройства вместе со схемой ЗУ

ЗУ тиристорного типа до сих пор вызывают интерес из-за своей простоты и надёжности. Принцип их работы основан на том, что тиристор закрывается, когда через него прекращается ток. Устройство защиты питается от АКБ при его первом подключении к ЗУ, а в дальнейшем оно получает питание от самого ЗУ при условии, что АКБ подключена с соблюдением правильной полярности. При подключении АКБ к клеммам ХТ2.2 (+), а кХТ2.1 (-) откроется диод VD7 и включится реле К1, его контакты К1.1 подключат плюсовую клемму АКБ к ЗУ, и будет происходить зарядка. Резистор R8 ограничивает ток через обмотку реле при напряжении 15 В на выходе ЗУ.

При несоблюдении полярности подключения АКБ диод VD7 будет закрыт, а на катушку реле не будет поступать питание. Следовательно, контакты реле будут находиться в разомкнутом состоянии. О том, что АКБ подключено некорректно, просигнализирует светодиод HL1 жёлтого свечения, он включится через открывшийся диод VD8. Учитывая особенность работы тиристора, контакты реле К1.1 будут находиться в замкнутом состоянии только тогда, когда будет подключена АКБ с соблюдением полярности и через тиристор будет протекать ток. При отключении АКБ от клемм ХТ2.1 и ХТ2.2 ток через тиристор протекать не будет. Тиристор открываться не будет, поэтому обмотка реле не будет самозаблоки-рована напряжением от ЗУ.

Ещё одна особенность устройства заключается в том, что АКБ можно подключать как уже к включённому в сеть и работающему ЗУ, так и к отключённому. Даже если ЗУ уже было включено, АКБ подключена и заряжается, то при отключении АКБ и последующем некорректном его подключении на него напряжение не будет подано.

Дополнительно на плате устройства размещены элементы узла термоконтроля для принудительного охлаждения выпрямительных диодов и тиристора. Питание этого узла осуществляется от вторичной обмотки имеющегося штатного трансформатора ЗУ через свой мостовой выпрямитель VD9. Для стабилизации напряжения питания вентилятора (или двух вентиляторов) использован интегральный стабилизатор на микросхеме DA1, она размещена на ребристом алюминиевом теплоотводе. Контроль температуры и включение вентилятора осуществляют два электромеханических термостата (термореле) SK1 и SK2. Включение вентилятора происходит при температуре выше +55 о С. Одно термореле можно разместить на теплоотводе диодов VD1-VD4, а второе — на теплоотводе тиристора VS1. Светодиод HL2 зелёного свечения сигнализирует о том, что ЗУ находится в работе. Светодиод HL3 зелёного свечения сигнализирует о включённом вентиляторе охлаждения. Если светодиод HL3 светит, а вентилятор не вращается, то проблема с вентилятором.

Вольтметр подключён непосредственно к клеммам АКБ ХТ2. Желательно применить стрелочный вольтметр со шкалой 30-0-30 В. Вольтметр позволяет видеть напряжение АКБ при его подключении к клеммам ЗУ и проконтролировать остаточное напряжение АКБ перед зарядкой. Устройство работоспособно при снижении окружающей температуры до -10 о С.

Рис. 2. Чертёж печатной платы устройста

Все вновь введённые элементы размещены на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5. 2 мм, её чертёж показан на рис. 2. Для светодиодов не предусмотрены клеммы и разъёмы. Их можно вывести на переднюю панель ЗУ с помощью проводов. Силовые трассы на печатной плате шириной 3 мм необходимо усилить медным проводом сечением 1 мм 2 . Для этого можно использовать медную жилу из провода марки ПВ1 или из кабеля ВВГ, выгнуть жилу на длину усиливаемой трассы и припаять по всей длине.

Читайте так же:
Для чего нужен dropbox на компьютере

Микросхему DA1 (К142ЕН8Б, К142ЕН8Д или LM7812) надо установить на теплоотвод площадью 35 см 2 . Реле — HF105F-1 на номинальное напряжение 12 В постоянного тока, сопротивление катушки — 155 Ом, ток потребления — 77 мА. Термореле — серии KSD9700 на температуру 55. 60 о С. Вольтметр и амперметр — серии М42100 (производство СССР) магнитоэлектрической системы, класс точности — 1,5. Вольтметр — со шкалой 0-30-0. Допустимо применить вольтметр со шкалой 0-30 В, амперметр с максимальным током 10 А или цифровой амперметр и/или вольтметр. Если будет применён цифровой вольтметр, он должен иметь способность измерять напряжение любой полярности и отображать знак минус. Для охлаждения диодов и тиристора можно использовать вентиляторы на напряжение питания 12 В с током потребления до 500 мА.

Для проверки работоспособности устройства на клеммы XT 1.1, XT1.2 напряжение от ЗУ не подают и амперметр не подключают. На клеммы XT2.2 и XT2.1 подают напряжение 12 В от внешнего источника питания. На клемму XT2.2 подают плюсовую полярность, на клемму XT2.1 — минусовую. При этом должно сработать реле К1 и замкнуть свои контакты, поэтому на клеммах XT1.1 и XT1.2 должно присутствовать напряжение 12 В соответствующей полярности. После этого проверяем защиту в обратной полярности. Для этого на клеммы XT2.2 и XT2.1 подают напряжение в другой полярности. Реле не должно сработать, и напряжение на клеммы XT 1. 1 и XT1.2 не поступает. Светодиод HL1 должен быть включён, сигнализируя о неправильной полярности подключения АКБ.

Проверка минимального напряжения срабатывания реле проводится для определения минимального допустимого напряжения на АКБ, при котором сработает защита от перепо-люсовки при подключении разряженной АКБ на зарядку. От внешнего регулируемого источника питания подают напряжение на клеммы XT2.2 и XT2.1 в соответствующей полярности. Уменьшая напряжение источника питания, определяют напряжение, при котором реле будет включаться, а его контакты замыкаться. Минимальное напряжение, при котором включается реле, должно быть не более 10,27 В, что соответствует напряжению 1,71 В на элемент для АКБ на 12 В. Напряжение 1,71 В на элемент — критическое напряжение разрядки для АКБ.

— XT1.1 — вход ЗУ (+), (-PA1);

— XT3.1 — T1, обмотка II;

— XT3.2 — T1, обмотка II;

— XT4.1 — термореле SK1, SK2;

— XT4.2 — термореле SK1, SK2;

— XT5.1 — вентилятор М1 (+);

— XT5.2 — вентилятор М1 (-).

Чертёж печатной платы находится здесь.

1. Воевода В. Простое тринисторное зарядное устройство. — Радио, 2001 ,№11, с. 35.

2. HF105F-1. Miniature high power relay. — URL: https://cdn.tmelectronics.ru/files/ pdf/e89a425bce17724cd69753f d3ad9f7e2/HF105F-1_en.pdf (16.01.21).

Автор: А. Ваганов, г. Новосибирск

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Как защитить USB-порты ноутбука от пыли, замыкания и скачков напряжения

Favorite В закладки

Как защитить USB-порты ноутбука от пыли, замыкания и скачков напряжения

Очень часто нам задают вопрос: безопасно ли использовать то или иное оборудование, подключая его к USB любимого ноутбука.

Сторонние зарядные и разнообразные периферийные устройства, внешние потребители энергии — все это может в одночастье вывести из строя разъем, а то и всю материнскую плату любимого компьютера.

Впрочем, у других устройств ещё больше проблем: выход смартфона, зарядного кейса или самих наушников ещё больше подвержены поломкам.

Как это все защищать? Попробуем разобраться.

Как устроен USB

Внешняя часть USB-порта любого стандарта знакома каждому из нас: внутри видна тонкая планка-разделитель – у USB-A с контактами, у USB-C без них.

Разделитель отлично собирает пыль и легко ломается. Нет, это не баг, это фича, дополнительная защита от попытки вставить периферию с неисправными выходами.

Сбор пыли и грязи таковой не является. Более того: поскольку шина USB является дискретной и передаваемые данные выглядят со схемотехнической точки зрения как незначительно изменяющийся по амплитуде постоянный ток, грязный USB может уходить в защиту, отключаясь.

Грязь меняет параметры сигнала и заставляет материнскую плату отключать один или все USB. Чаще всего этим грешат компьютеры Apple, считающие любые отклонения токов неисправностью.


Бытовые USB и сломать легко, и “закоротить”

Тем не менее, такая защита реализована далеко не всегда и не от всего. Теоретически, стандарты USB предполагает определенные требования к схемотехнической защите, в том числе от помех, повышенного напряжения или короткого замыкания.

Читайте так же:
Делаем из старого ноутбука монитор для пк

Однако многие производители материнских плат не стесняются выводить контакты USB напрямую к микросхеме, реализующей системную логику (северный мост, процессор на ряде платформ и тому подобное).

В лучшем случае защита ограничивается простейшими плавкими предохранителями для ряда выводов, и той обычно только для питания.


Порт должен содержать защиту. Но не все соблюдают требования

Хорошие бренды используют самовосстанавливающиеся предохранители, которые позволяют использовать порт спустя 10-30 минут. Но их может не быть, или Плохие — не восстанавливающиеся, после срабатывания которых необходим ремонт в мастерской.

Если по каким-то причинам внешнее устройство подаст повышенное питание по шине данных или будет перепутана полярность питания — практически у любого компьютера будут большие проблемы.

Даже «защита от грязи» срабатывает чаще при пониженном уровне сигнала на USB. При повышенном, даже при подключении относительно маломощных устройств вроде плат отладки Arduino, предохранители стандартных типов не успевают сработать.


Защита продаётся отдельно, и не встроена в контроллер USB. Производители экономят

Особенно опасно это для полностью симметричных разъемов типа USB-A. Версия Type C является полностью симметричной, но реализован так, чтобы перепут напряжения был маловероятен.

Кроме того, этот стандарт требует от производителей конечных устройств для потребителя реализацию дополнительных алгоритмов защиты и фильтрации сигнала, которые снижают вероятность выхода разъема из строя.

Но это работает только для тех USB-C, которые полноценно реализуют стандарт USB 3.0/3.1 и выше. Как опознать? Если разъем одновременно умеет выводить видеосигнал, может использоваться для зарядки гаджетов и самого устройства и при этом обмениваться данными на высокой скорости — этот разъем подходит.


Все дистанцированно, если за USB-C прячется USB 3.0 или Thunderbolt. Но предохранителей может не быть, а провода очень близко

Опять же, разъемы с аппаратной поддержкой видео- и аудиовывода имеют специализированную защиту от шумов.

Она не позволит кратковременным скачкам напряжения и коротким замыканиям периферии (подключенные в сеть 220В внешние устройства — отдельная тема, от них защита не сработает) вывести из строя весь компьютер. Но порт может сгореть.

Если сигнал неустойчивый или с помехами — никакой защиты нет. Но что в этом случае, что в случае идеальных разработчиков, которые создали сферический ноутбук в вакууме с соблюдением всех стандартов, стоит озаботиться защитой самостоятельно.

Или хотя бы попытаться.

Защитить от пыли и грязи проще простого


Есть и высокотоковые магнитные провода

От грязи и пыли для всех типов разъемов, представленных в компьютерах, можно найти простую и эффективную защиту.

Резиновые заглушки для USB, слотов картридеров и даже пропиетарных разъемов продаются как в оффлайн-магазинах, так и на AliExpress. Если постараться — можно найти готовый набор именно для своего ноутбука.

Важно: материал, из которого изготовлены заглушки, должен быть антистатическим. Иначе есть шанс сжечь порт статическим разрядом.

Как найти именно такие? Ориентируясь на отзывы покупателей и высокий рейтинг продавца. Второй способ проще: заглушки должны быть силиконовые, мягкие, легко гнущиеся.

Силикон — отличный изолятор, который плохо накапливает статическое электричество. Поэтому такую защиту применять надежнее всего.

Механические повреждения можно исключить


Простой хаб – лучше, чем ничего. Если не подключать к нему аналоговые приборы

Сломанный разъем зарядки занимает третье место в рейтинге самых частых неисправностей, с которыми люди обращаются в сервис.

Для microUSB, USB-C и ряда других слотов можно использовать «магнитные кабели» с отделяемой частью, остающейся в разъеме. Это потребует полностью отказаться от стандартных проводов.

При покупке необходимо обращать внимание на пропускную способность кабеля и его функции: некоторые умеют только заряжать устройства, некоторые работают как обычные, цельные.

Универсальные провода покупать нельзя: для унификации магнитного разъема из них вырезают возможность передачи данных. В комплекте должен быть один разъем и указана возможность передачи данных.

Более доступным вариантом станут магнитные переходники для обычных разъемов: порт в ноутбуке с ними всегда защищен, а провода лишние покупать не нужно.

Собственная защита USB от скачков напряжения или тока


Такой кабель – не бро. Куда нам больше 65 Вт?

К сожалению, единственный выход реализовать хоть какую-то развязку — использовать USB-хаб. Лучше всего, если он будет иметь собственное внешнее питание.

Дело в том, что разветвление USB-интерфейса невозможно реализовать, просто разветвив провода — для этого требуется дополнительная аппаратная схема.

В случае подачи повышенного тока именно она сгорит, сохранив «жизнь» встроенным в плату портам.

Читайте так же:
Блок для бесперебойной работы компьютера

В случае с разъемами USB-C, оснащенных поддержкой стандарта Power Delivery с соответствующей возможностью зарядки все чуть сложнее: теоретически, разъем должен согласовывать небольшими шагами передачу электропитания по отдельным линиям, исключая возможность перенапряжения.

Но это позволяет производителям отказываться от дополнительной защиты, которая бы сработала в экстренной ситуации.

Внешняя защита USB от скачков напряжения или тока

Тут может сработать неожиданная защита в виде правильно подобранного кабеля питания: оригинального, либо наоборот, из проверенной пользователями линейки с максимально пропускаемым током до 3А.

В таком случае при кратковременном скачке по току есть небольшой шанс, что при отсутствии другой защиты кабель сработает предохранителем (кстати, более-менее приличные бренды сознательно ограничивают пропускную способность проводов).

Вариант не лучший, но достаточно надёжный. А вот дорогостоящие 100-ваттные провода без необходимости лучше не покупать — они отлично проводят высокие токи, губительные для компьютеров.

Впрочем, это не лучший вариант защиты. Другое дело — использование внешних хабов перед USB. Хаб сгорит — порт останется целым. Но непроверенные гаджеты так лучше не использовать.

Для них стоит использовать концентратор или док-станцию с внешним питанием: даже если проектировщик не выполнил гальваническую развязку элементов, цепи питания в них гарантированно изолированы.

Аналогично и в других достаточно продвинутых устройствах, например:

  • внешние видеокарты и модули с видеовыходом,
  • концентраторы с выключателями.

Спасаем USB от короткого замыкания

От короткого замыкания между контактами стоит использовать гальваническую развязку в виде внешнего прибора.

Чаще всего они выпускаются в виде миниатюрного подобия флешки и довольно часто используются аудиофилами для изоляции USB от наводок по питанию при подключении высококлассных аудиосистем.

Найти такую можно на AliExpress, но все существующие варианты базируются на старой схемотехнике, поэтому обеспечивают скорость обмена данными не более 10 Мбит/с.

Более быстрые устройства имеют крайне специфическое применение и продаются напрямую от крупных разработчиков. За совершенно другие деньги.

Впрочем, этой скорости хватит, чтобы распознать во флешке пресловутый USB-Killer или определить неисправное оборудование.

Неочевидная защита: «пилоты» и блоки питания

Многие проблемы USB можно предотвратить, если избавиться от некачественных источников питания, используя при этом оснащенные соответствующей защитой розетки 220В.

При питании от сети не слишком хорошо спроектированные материнские платы (MacBook в зоне риска) подают питание на USB-порты напрямую от разъема блока питания.

Скачок напряжения вряд ли убьет защищенный предохранительными цепями процессор или другие важные микросхемы. А USB с включенными в него приборами — запросто.

Достаточно использовать любой удлинитель с кнопкой (в них всегда есть предохранитель), чтобы избежать этого. А надежный блок питания станет вторым эшелоном защиты как самого разъема, так и гаджета в целом.

Факт: использовать питание от батареи при подключении незнакомых периферийных устройств надежнее, поскольку при коротком замыкании токи будут ниже.

Кроме того, большая часть гаджетов (включая ноутбуки) имеет независимую схему питания от батареи, в которую USB-порты включаются иными линиями.

При подаче высокого напряжения или неправильной полярности на контактах порта это позволит спасти материнскую плату даже в том случае, когда сам USB выйдет из строя.

Все нужно проверять самому

С зарядными устройствами и проводами чуть сложнее. Без дополнительных устройств придётся либо использовать качественное оборудование (что не исключает его сбоев), либо проверять все самостоятельно.

Для этого пригодится некое тестовое устройство (лучше — старый смартфон с подтвержденным в обзорах портом стандарта USB 3.0/3.1) или электронная нагрузка и USB-тестер.

Проверки стоит проводить не только после покупки — внешние повреждения должны стать поводом прогнать тест ещё раз.

Что в итоге?

Итак, подведём итоги. Чтобы гарантированно защитить USB от любых внешних воздействий, придётся приобрести приличный парк устройств:

    — для защиты редко используемых портов; или переходников с примагничивающимися разъемами — для зарядки и частых подключений; — для подключения новых или китайских гаджетов; — для чужих устройств с неизвестными свойствами; — для подключения своих устройств «на ходу».

Такой набор гарантированно позволит сохранить ноутбук, смартфон, планшет и любое другое оборудование в рабочем состоянии.

Впрочем, для «обычных смертных» хватит заглушек и хаба. Если использовать проверенные фирменные зарядки, провода и периферийные устройства, конечно.

Favorite В закладки

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector