Arduino监控的热敏电阻电路的雷电/电涌保护

我正在考虑是否用我自己设计的基于Arduino的控制器替换太阳能热水器上的商用差温控制器。我知道这些事情足以使人感到危险。

第一个问题：在雷暴天气下，传统的5V / 10Kohm热敏电阻分压器电路会烧毁吗？热敏电阻位于屋顶安装的太阳能板上60英尺远。电缆已屏蔽并接地。所需要的-热敏电阻电路上的电涌保护器，与热敏电阻引线之间的RC连接，减少了基极电阻，以使更多的电流流向热敏电阻....

第二个问题：断电后，Arduino Atmega微处理器是否可以自动重启并恢复软件执行？换句话说，断电后是否必须按下复位按钮？

回答第二个问题：
AVR具有BOD（掉电检测器），其目的是检测短暂的电源中断，并在发生中断时重置控制器。但是，在数据表中，您将找到以下语句：

如果应用程序中不需要掉电检测器，则应关闭此模块。

Atmel给出的原因是，即使在睡眠期间，BOD也会消耗功率。我觉得很奇怪：BOD是设备可靠性的主要因素。如果它在低功率模式下花费很长时间，并且电源出现下降，则可能会锁定并需要硬件复位。实际上，将其拔掉几秒钟。我不想告诉我的客户。

顺便说一句，Atmel发布了应用笔记 “ AVR180：外部掉电保护”。我不确定这背后的原因是什么。这是否意味着片上BOD不可靠？

第二个问题很容易回答。ATmega是一个微控制器，在断电后可以硬连线重新启动并恢复。实际上，这就是重置按钮在某些板上实际执行的操作。许多稳压器都有一个使能引脚，通过复位按钮实际上会切断电路板电源的方式将其接线非常容易。每次加电时，控制器都会读取0x00处的内容（通常为跳转指令），并开始执行代码。

第一个问题不是很多。雷击是非常严重的事件，并且（尤其是没有示意图），很难说会发生什么。我建议您首先为电路提供一些隔离。可以使用一个小的光电隔离器来提供所需的隔离，但是您需要在高压侧提供电源。一种更简单的方法是使温度传感器完全独立。一个MSP430 + MRF24J40小型系统可以使用一对电池运行数月，成本不到10美元，每隔几分钟便传输一次当前温度。然后，当有雷击时，将不会有一条通过感应线接地的简便路径，这意味着雷电很可能会在其他地方发生雷击。最简单的方法（也是最不可能幸免的一种方法）是在热敏电阻上放置一个齐纳二极管。不过，您将要谨慎补偿通过齐纳管的泄漏电流。

如果您不能接受雷击损坏温度传感器的可能性（这是设计的一个有趣的要求），则应该研究瞬态电压抑制二极管，并为更高的系统成本做好准备。

您可能需要研究GDT。气体放电管。这些通常在电信中用于缓冲雷击敏感电路。

在其额定电压（从50v到200v以上变化）下的电阻为许多兆欧。当电压达到较高水平时，设备将进入发光范围（以霓虹灯为准）。这对于小尖峰很有用。当它受到REAL电压的撞击（例如40 kV的撞击）时，它会转换成电弧相，在该相中，电阻非常小，并且线路短路在一起，从而保护了敏感组件。

您仍然需要一些东西来处理几百个低危险电压，但之后GDT就会接管。

这些都不能保护您免受直接攻击。希望您有接地路径，这样屋顶的撞击将主要接地，并且您所保护的只是偶然的电压尖峰，而不是真正的照明电流路径。但是，可能是整个热敏电阻上都有一个GDT。

感谢您的输入。经过进一步研究后，我认为金属氧化物压敏电阻将提供一定程度的保护。我想知道我的商用差温控制器中有什么要解决这种可能性。这超出了我进行反向工程的能力。