Làm thế nào để đảm bảo thiết bị của tôi an toàn cho sử dụng hàng ngày?

Tôi đã đặt một ánh sáng thức dậy đơn giản. Nó có một nguồn điện bên ngoài, tại thời điểm được xếp hạng 7V và 600mA. Bên trong nó có Arduino và chùm đèn LED được điều khiển bởi MOSFET.

Nó hoạt động tốt vào lúc này nhưng tôi muốn đảm bảo rằng nó sẽ không đốt cháy căn hộ của tôi khi tôi đi vắng. Cho đến nay tôi đã suy nghĩ các tính năng sau:

• Cầu chì, được đánh giá ở đâu đó dưới mức đầu ra tối đa của nguồn điện
• Một tản nhiệt tốt cho MOSFET. Nó ấm lên mà không làm bỏng ngón tay của tôi.

Bất cứ điều gì khác để xem xét?

Chỉnh sửa: Thiết bị được sử dụng trong phòng ngủ. Không quá nhiều khí trong thời gian ban đêm.

Nếu đây là một thiết kế chuyên nghiệp, bạn sẽ thực hiện FMEA , cho Chế độ Thất bại và Phân tích Hiệu ứng . Các chuyên gia tư vấn về vest và cà vạt cung cấp cho bạn các hội thảo FMEA đắt tiền, nhưng tất cả chỉ là lẽ thường. Ném anh ta ra.

Tổ chức một phiên sáng tạo với những người khác ngoài các nhà thiết kế có mặt. Bạn muốn nghĩ về bất kỳ điều gì có thể xảy ra với sản phẩm. Nhà thiết kế phải có mặt để trả lời các câu hỏi, nhưng cô ấy không phải là người tốt nhất để đánh giá: mọi nhà thiết kế đều nghĩ rằng thiết kế của cô ấy không thể thực hiện được và các vấn đề bị bỏ qua trong quá trình thiết kế cũng sẽ bị bỏ qua trong FMEA.

Khi bạn đã liệt kê những điều có thể sai (đó là phần chế độ thất bại), bạn thêm các cột cho Xếp hạng Xuất hiện (HOẶC) và Xếp hạng Mức độ nghiêm trọng (SR). Khả năng thất bại xảy ra như thế nào và nó sẽ tệ đến mức nào nếu nó xảy ra. Nếu kết quả của sự thất bại là đèn trong phòng bị tắt thì mức độ nghiêm trọng thấp hơn (1) so với khi ngôi nhà bị cháy (10). Sản phẩm của OR và SR cung cấp cho bạn Số ưu tiên rủi ro (RPN). Sắp xếp bảng theo RPN, cao đến thấp và bạn biết vấn đề nào bạn phải tấn công trước.

OK, nghe có vẻ phức tạp và không vui chút nào. Đối với một dự án sở thích mà bạn không muốn làm tất cả điều đó, thì bạn có thể chuyển sở thích của mình sang đan móc tốt hơn. Nhưng nguyên tắc vẫn là: cố gắng đánh giá những gì có thể sai, nó sẽ tệ đến mức nào nếu nó xảy ra và bạn có thể làm gì để ngăn chặn nó.

Cầu chì là một giải pháp đơn giản cho rất nhiều vấn đề có thể xảy ra và đó là lý do tại sao bạn sẽ tìm thấy một trong hầu hết các sản phẩm. Cầu chì phải là phần đầu tiên được xem từ nguồn điện. Không đặt nó giữa nguồn cung cấp điện và mạch điện, vì nó sẽ không bảo vệ chính nguồn cung cấp điện (trừ khi đã có cầu chì).
Nếu nóng lên là một rủi ro, bạn có thể cung cấp một tản nhiệt (mà dù sao bạn có thể sẽ cần để giữ FET trong thông số kỹ thuật). Nếu bạn muốn có thêm bảo hiểm, hãy thêm một nhiệt điện trở, mà bạn sử dụng như một bộ phát hiện quá nhiệt để tắt (một phần) mạch trong trường hợp quá nóng. Lưu ý rằng, ví dụ, bộ điều chỉnh điện áp thường có tích hợp bảo vệ nhiệt, vì vậy đối với những người bạn sẽ không cần thêm cảm biến nhiệt độ.

Để biết thêm, chúng tôi sẽ cần thêm chi tiết về mạch điện, nhưng bảo vệ quá nhiệt và quá dòng (ngắn mạch) thường bao gồm hầu hết các lỗi nghiêm trọng.

Khi bạn thiết kế phần cứng tùy chỉnh với nguồn cung cấp điện áp thấp được chấp thuận an toàn được cách ly thông qua một máy biến áp chỉ được xếp hạng <5 Watts, rủi ro an toàn là khá thấp đối với người tiêu dùng. Thông thường, một nhà thiết kế quan tâm đến việc bảo vệ các thành phần khỏi thất bại, nhưng điều tốt là bạn quan tâm đến an toàn cá nhân. Một lỗi thành phần có thể rút ngắn nguồn cung mà nó phải đáp ứng các yêu cầu kiểm tra tính dễ cháy để được chứng nhận. Điều này có thể bao gồm bảo vệ tích hợp như "Polyfuse" hoặc điện trở nhiệt có thể đặt lại, cầu chì hoặc đơn giản là đốt cháy cuộn dây thứ cấp sau sự cố kéo dài không có luồng không khí.

Trong trường hợp của bạn, tôi sẽ quan tâm hơn đến việc chọn nguồn cung cấp phù hợp cho tải của bạn và không sử dụng nhiều điện áp hơn mức bạn cần để việc giảm dòng không tạo ra nhiệt quá mức. Nguồn cung cấp tường DC thường không được kiểm soát, có nghĩa là chúng có điện áp cao hơn quy định cho đến khi tải phù hợp với dòng điện định mức. Điều này tạo ra mất V * I nhiều hơn trong công tắc LED MOSFET của bạn. Thay vì nguồn 7V 600mA, tôi có thể xem xét nguồn cung cấp 5V 1A hoặc nhiều hơn để điều khiển nhiều đèn LED song song với mức giảm ít hơn. Một bộ điều chỉnh LDO thả ra thấp hoặc có thể không cần thiết cho Arduino nhưng chạy các trình điều khiển từ nguồn không được kiểm soát với bộ lọc theo yêu cầu.

Nếu nó không quá nóng để chạm vào, đừng lo lắng trừ khi đèn LED của bạn tắt. Vì vậy, để bảo vệ MOSFET, hãy thêm một cầu chì có thể đặt lại trong loạt được xếp hạng cho dòng LED. Chúng có thể được gang lại với nhau và có giá hai bit với số lượng nhỏ.

Đó là giá trị hai xu của tôi.