Protezzjoni ta 'vultaġġ żejjed għal Provvisti ta' Enerġija

Protezzjoni ta 'vultaġġ żejjed tal-provvista tal-enerġija hija tassew utli - xi fallimenti tal-PSU jistgħu jpoġġu vultaġġi kbar ta' ħsara fuq it-tagħmir. Protezzjoni ta 'vultaġġ żejjed tipprevjeni li dan iseħħ kemm fuq ir-regolaturi lineari kif ukoll fuq il-provvisti tal-enerġija tal-modalità tal-iswiċċ.

Għalkemm il-provvisti tal-enerġija moderni issa huma affidabbli ħafna, dejjem hemm ċans żgħir iżda reali li jistgħu jfallu.

Jistgħu jonqsu f'ħafna modi u possibbiltà waħda partikolarment inkwetanti hija li l-element ta 'pass tas-serje, jiġifieri transistor pass prinċipali jew FET jista' jonqos b'tali mod li jmur short circuit. Jekk jiġri dan, vultaġġ kbir ħafna li spiss jissejjaħ vultaġġ żejjed jista 'jidher fuq iċ-ċirkwiti li jkun qed jitħaddem u jikkawża ħsara katastrofika lit-tagħmir kollu.

Billi żżid ftit ċirkwiti ta 'protezzjoni żejda fil-forma ta' protezzjoni ta 'vultaġġ żejjed, huwa possibbli li tipproteġi kontra din il-possibbiltà improbabbli iżda katastrofika.

Il-biċċa l-kbira tal-provvisti tal-enerġija ddisinjati għal tħaddim affidabbli ħafna ta 'tagħmir ta' valur għoli se jinkorporaw xi forma ta 'protezzjoni ta' vultaġġ żejjed biex jiġi żgurat li kwalunkwe ħsara fil-provvista tal-enerġija ma tirriżultax f'ħsara lit-tagħmir li qed jitħaddem. Dan japplika kemm għal provvisti ta 'enerġija lineari kif ukoll għal provvisti ta' enerġija b'modalità ta 'swiċċ.

Xi provvisti ta 'enerġija jistgħu ma jinkorporawx protezzjoni ta' vultaġġ żejjed u dawn m'għandhomx jintużaw biex jitħaddmu tagħmir għali - huwa possibbli li jsir ftit disinn ta 'ċirkwit elettroniku u li jiġi żviluppat ċirkwit żgħir ta' protezzjoni ta 'vultaġġ żejjed u żid dan bħala oġġett żejjed.

Bażi tal-protezzjoni ta 'vultaġġ żejjed

Hemm ħafna modi li bihom provvista ta 'enerġija tista' tfalli. Madankollu biex tifhem ftit aktar fil-protezzjoni ta 'vultaġġ żejjed u l-kwistjonijiet taċ-ċirkwit huwa faċli li tieħu eżempju sempliċi ta' regolatur tal-vultaġġ lineari bl-użu ta 'dijodu Zener sempliċi ħafna u transistor li jgħaddi serje.

Regolatur bażiku tas-serje li juża diode zener u follower emitter

Għalkemm provvisti aktar ikkumplikati jagħtu prestazzjoni aħjar, jiddependu wkoll fuq transistor tas-serje biex jgħaddi l-kurrent tal-ħruġ. Id-differenza ewlenija hija l-mod li bih il-vultaġġ tar-regolatur jiġi applikat għall-bażi tat-transistor.

Tipikament, il-vultaġġ tad-dħul huwa tali li diversi volts jitwaqqa 'l-element tar-regolatur tal-vultaġġ tas-serje. Dan jippermetti li t-transistor li jgħaddi serje jirregola l-vultaġġ tal-ħruġ b'mod adegwat. Ħafna drabi l-vultaġġ niżel madwar it-transistor tal-pass tas-serje huwa relattivament għoli - għal provvista ta '12-il volt, l-input jista' jkun ta '18-il volt ta' saħansitra aktar biex jagħti r-regolamentazzjoni meħtieġa u ċ-ċaħda ta 'ripple, eċċ.

Dan ifisser li jista 'jkun hemm livell sinifikanti ta' sħana mxerrda fl-element regolatur tal-vultaġġ u flimkien ma 'xi spikes temporanji li jistgħu jidhru fl-input, dan ifisser li dejjem hemm possibbiltà ta' falliment.

L-apparat ta 'pass tas-serje tat-transistor ikun aktar normalment ifalli f'kondizzjoni ta' ċirkwit miftuħ, iżda taħt xi ċirkostanzi, it-transistor jista 'jiżviluppa ċirkwit qasir bejn il-kollettur u l-emittent. Jekk iseħħ dan, allura l-vultaġġ sħiħ tad-dħul mhux regolat jidher fl-output tar-regolatur tal-vultaġġ.

Jekk il-vultaġġ sħiħ deher fuq l-output, allura jista 'jagħmel ħsara lil ħafna mill-ICs li huma fiċ-ċirkwit li qed jiġi fornut. F'dan il-każ iċ-ċirkwit jista 'jkun lil hinn minn tiswija ekonomika.

Il-mod kif joperaw ir-regolaturi tal-iswiċċjar huwa differenti ħafna, iżda hemm ċirkostanzi li fihom l-output sħiħ jista 'jidher fuq l-output tal-provvista tal-enerġija.

Kemm għal provvisti ta 'enerġija regolati lineari kif ukoll għal provvisti ta' enerġija b'mod ta 'swiċċ, xi forma ta' protezzjoni ta 'vultaġġ żejjed hija dejjem rakkomandabbli.

Tipi ta 'protezzjoni ta' vultaġġ żejjed

Bħal ħafna tekniki elettroniċi hemm diversi modi kif tiġi implimentata kapaċità partikolari. Dan huwa veru għall-protezzjoni ta 'vultaġġ żejjed.

Hemm diversi tekniki differenti li jistgħu jintużaw, kull waħda bil-karatteristiċi tagħha. Il-prestazzjoni, l-ispiża, il-kumplessità u l-mod ta 'tħaddim kollha jeħtieġ li jiġu miżuna meta jiġi ddeterminat liema metodu għandu jintuża matul l-istadju tad-disinn taċ-ċirkwit elettroniku.

• SCR Crowbar: Kif jimplika l-isem iċ-ċirkwit tal-crowbar ipoġġi ċirkwit qasir madwar l-output tal-provvista tal-enerġija jekk tkun esperjenzata kundizzjoni ta 'vultaġġ żejjed. Tipikament thyristors, jiġifieri SCRs jintużaw għal dan peress li jistgħu jaqilbu kurrent kbar u jibqgħu mixgħula sakemm xi ħlas ikun imxerred. It-tiristor jista 'jiġi konness lura ma' fjus li jonfoħ u jiżola lir-regolatur milli jkollu xi vultaġġ ieħor imqiegħed fuqu.

  Ċirkwit ta 'protezzjoni minn vultaġġ żejjed tal-crowbar tat-thyristor

  F'dan iċ-ċirkwit, id-dijodu Zener jintgħażel sabiex il-vultaġġ tiegħu jkun 'il fuq mill-vultaġġ operattiv normali tal-output, iżda taħt il-vultaġġ fejn isseħħ il-ħsara. F'din il-konduzzjoni, l-ebda kurrent ma jgħaddi mid-dijodu Zener minħabba li l-vultaġġ tat-tqassim tiegħu ma jkunx intlaħaq u l-ebda kurrent ma jgħaddi fil-bieb tat-tiristor u jibqa 'mitfi. Il-provvista tal-enerġija se topera b'mod normali.

  Jekk it-transistor jgħaddi serje fil-provvista tal-enerġija jonqos, il-vultaġġ jibda jogħla - id-diżakkoppjar fl-unità jiżgura li ma jogħlax istantanjament. Hekk kif titla ', se titla' 'l fuq mill-punt fejn id-dijodu Zener jibda jmexxi u l-kurrent jiċċirkola fil-bieb tat-tiristor u jġiegħlu jqanqal.

  Meta t-tiristor jqajjem, se jqassar l-output tal-provvista tal-enerġija għall-art, u jipprevjeni ħsara liċ-ċirkwiti li jħaddem. Dan iċ-ċirkwit qasir jista 'jintuża wkoll biex jonfoħ fjus jew element ieħor, billi tieħu s-saħħa mir-regolatur tal-vultaġġ u tiżola l-unità minn aktar ħsara.

  Ħafna drabi xi diżakkoppjar fil-forma ta 'capacitor żgħir jitqiegħed mill-bieb tat-tiristor għall-art biex jipprevjeni transients li jaqtgħu jew RF mill-unità li tkun enerġija milli tikseb fuq il-konnessjoni tal-bieb u tikkawża grillu spurju. Madankollu dan m'għandux isir kbir wisq peress li jista 'jnaqqas l-isparar taċ-ċirkwit f'każ reali ta' falliment u l-protezzjoni tista 'tkun fis-seħħ bil-mod wisq.

  Nota dwar il-Protezzjoni mill-Vultaġġ Eċċessiv tat-Tiristor Crowbar:

  It-Tiristor jew SCR, Rettifikatur Kontrollat ​​tas-Silikon jista 'jintuża biex jipprovdi protezzjoni minn vultaġġ żejjed f'ċirkwit tal-provvista tal-enerġija. Billi jiskopri l-vultaġġ għoli, iċ-ċirkwit jista 'jispara t-tiristor biex ipoġġi short circuit jew crowbar madwar il-ferrovija tal-vultaġġ biex jiżgura li ma jitlax għal vultaġġ għoli.

  Aqra iktar dwar Ċirkwit tal-Protezzjoni tal-Vultaġġ Eċċessiv tat-Tiristor Crowbar.

• Ikklampjar tal-vultaġġ: Forma oħra sempliċi ħafna ta 'protezzjoni ta' vultaġġ żejjed tuża approċċ imsejjaħ ikklampjar tal-vultaġġ. Fl-aktar forma sempliċi tagħha tista 'tiġi pprovduta bl-użu ta' dajowd Zener imqiegħed madwar l-output tal-provvista ta 'enerġija regolata. Bil-vultaġġ tad-dijodu Zener magħżul biex ikun ftit 'il fuq mill-vultaġġ massimu tal-ferrovija, taħt kundizzjonijiet normali mhux se jwettaq. Jekk il-vultaġġ jogħla wisq, allura jibda jmexxi, ikklampjar il-vultaġġ f'valur ftit 'il fuq mill-vultaġġ tal-ferrovija.

  Jekk tkun meħtieġa kapaċità ta 'kurrent ogħla għall-provvista ta' enerġija regolata allura jista 'jintuża diodu Zener b'buffer ta' transistor. Dan iżid il-kapaċità tal-kurrent fuq iċ-ċirkwit sempliċi tad-dijodu Zener, b'fattur ugwali għall-gwadann tal-kurrent tat-transistor. Peress li transistor tal-qawwa huwa meħtieġ għal dan iċ-ċirkwit, il-livelli probabbli tal-qligħ tal-kurrent se jkunu baxxi - possibbilment 20 - 50.

  Morsa ta 'vultaġġ żejjed tad-dijodu Zener
  (a) - diode Zener sempliċi, (b) - kurrent ogħla b'buffer tat-transistor

• Limitazzjoni tal-vultaġġ: Meta l-protezzjoni ta 'vultaġġ żejjed hija meħtieġa għal provvisti ta' enerġija b'mod ta 'swiċċ, SMPS it-tekniki tal-morsa u tal-crowbar jintużaw inqas minħabba r-rekwiżiti tad-dissipazzjoni tal-enerġija u d-daqs u l-ispiża possibbli tal-komponenti.

  Fortunatament il-biċċa l-kbira tar-regolaturi tal-modalità tal-iswiċċ ifallu f'kundizzjoni ta 'vultaġġ baxx. Madankollu ħafna drabi huwa prudenti li jiġu stabbiliti kapaċitajiet li jillimitaw il-vultaġġ f'każ ta 'kundizzjonijiet ta' vultaġġ żejjed.
  
  Ħafna drabi dan jista 'jinkiseb billi tħoss il-kundizzjoni ta' vultaġġ żejjed u tintefa 'l-konvertitur. Dan huwa partikolarment applikabbli fil-każ ta 'konvertituri DC-DC. Meta timplimenta dan, huwa meħtieġ li jiġi inkorporat sens loop li huwa barra r-regolatur IC prinċipali - ħafna regolaturi tal-mod ta 'swiċċ u konvertituri DC-DC jużaw ċippa biex jiksbu l-maġġoranza taċ-ċirkwit. Huwa importanti ħafna li tuża linja ta 'sens esterna għaliex jekk iċ-ċippa tar-regolatur tal-mod ta' swiċċ tkun bil-ħsara li tikkawża l-kundizzjoni ta 'vultaġġ żejjed, il-mekkaniżmu tas-sens jista' wkoll ikun bil-ħsara.

  Ovvjament din il-forma ta 'protezzjoni ta' vultaġġ żejjed teħtieġ ċirkwiti li huma speċifiċi għaċ-ċirkwit partikolari u ċ-ċipep tal-provvista tal-enerġija tal-modalità tal-iswiċċ użati.

It-tliet tekniki kollha huma wżati u jistgħu jipprovdu protezzjoni effettiva minn vultaġġ żejjed tal-provvista tal-enerġija. Kull wieħed għandu l-vantaġġi u l-iżvantaġġi tiegħu u l-għażla tat-teknika trid issir dipendenti fuq is-sitwazzjoni partikolari.

Ħalli messaġġ 

Lista messaġġ