הוספה למועדפים קבע כדף בית
עמדה:בית >> חֲדָשׁוֹת >> אֶלֶקטרוֹן

קטגורית מוצרים

תגיות מוצרים

אתרי Fmuser

הגנת מתח יתר עבור ספקי כוח

Date:2022/1/6 15:38:36 Hits:

הגנת מתח יתר של אספקת החשמל היא באמת שימושית - תקלות PSU מסוימות עלולות לגרום למתחים גדולים להזיק לציוד. הגנת מתח יתר מונעת את התרחשות זו גם ברגולטורים ליניאריים וגם בספקי כוח מתג.


למרות שספקי הכוח המודרניים עכשיו אמינים מאוד, תמיד יש סיכוי קטן אך אמיתי שהם עלולים להיכשל.

הם יכולים להיכשל במובנים רבים ואפשרות מדאיגה במיוחד היא שאלמנט המעבר הסדרתי, כלומר טרנזיסטור מעבר ראשי או FET עלול להיכשל בצורה כזו שהוא יקצר. אם זה קורה מתח גדול מאוד המכונה לעתים קרובות מתח יתר עלול להופיע במעגלים המופעלים ולגרום לנזק קטסטרופלי לכל הציוד.

על ידי הוספת מעט מעגלי הגנה נוספים בצורה של הגנה מפני מתח יתר, ניתן להגן מפני אפשרות בלתי סבירה אך קטסטרופלית זו.


רוב ספקי הכוח המיועדים לפעולה אמינה מאוד של ציוד בעל ערך גבוה ישלבו צורה כלשהי של הגנת מתח יתר על מנת להבטיח שכל כשל באספקת החשמל לא יגרום לנזק לציוד המופעל. זה חל גם על ספקי כוח ליניאריים וגם על ספקי כוח מתג.

חלק מספקי הכוח עשויים שלא לשלב הגנת מתח יתר ואסור להשתמש בהם להפעלת ציוד יקר - אפשר לעשות מעט עיצוב מעגלים אלקטרוניים ולפתח מעגל הגנה קטן על מתח יתר ולהוסיף את זה כפריט נוסף.

יסודות הגנת מתח יתר

ישנן דרכים רבות שבהן אספקת חשמל יכולה להיכשל. עם זאת כדי להבין קצת יותר על הגנת מתח יתר ובעיות המעגל קל לקחת דוגמה פשוטה של ​​ווסת מתח ליניארי באמצעות דיודת זנר פשוטה מאוד וטרנזיסטור מעבר סדרתי.

וסת סדרה בסיסית באמצעות דיודת זנר ועוקב פולטוסת סדרה בסיסית באמצעות דיודת זנר ועוקב פולט

למרות שספקים מסובכים יותר נותנים ביצועים טובים יותר, הם גם מסתמכים על טרנזיסטור סדרתי כדי להעביר את זרם המוצא. ההבדל העיקרי הוא האופן שבו מתח הרגולטור מופעל על בסיס הטרנזיסטור.

בדרך כלל מתח הכניסה הוא כזה שמספר וולטים נופלים על פני אלמנט ווסת המתח הסדרתי. זה מאפשר לטרנזיסטור המעבר הסדרתי לווסת את מתח המוצא בצורה נאותה. לעתים קרובות המתח שירד על פני הטרנזיסטור הסדרתי הוא גבוה יחסית - עבור אספקת 12 וולט, הקלט עשוי להיות 18 וולט או אפילו יותר כדי לתת את הוויסות הנדרש ודחייה של אדווה וכו'.


המשמעות היא שיכולה להיות רמה משמעותית של פיזור חום באלמנט מווסת המתח ובשילוב עם כל קוצים חולפים שעלולים להופיע בכניסה, זה אומר שתמיד קיימת אפשרות לכשל.

התקן המעבר מסדרת הטרנזיסטורים ייכשל בדרך כלל במצב של מעגל פתוח, אך בנסיבות מסוימות, הטרנזיסטור עלול לפתח קצר חשמלי בין הקולט לפולט. אם זה מתרחש, מתח הכניסה המלא הבלתי מווסת יופיע בפלט של ווסת המתח.

אם המתח המלא הופיע במוצא, אז זה עלול לגרום נזק לרבים מה-ICs שנמצאים במעגל המסופק. במקרה זה המעגל עשוי להיות מעבר לתיקון כלכלי.

האופן שבו פועלים ווסתי מיתוג שונה מאוד, אך ישנן נסיבות שבהן הפלט המלא עשוי להופיע בפלט של ספק הכוח.

הן עבור ספקי כוח מווסתים ליניארית והן עבור ספקי כוח במצב מתג, צורה כלשהי של הגנת מתח יתר מומלצת תמיד.

סוגי הגנת מתח יתר

כמו בטכניקות אלקטרוניות רבות, ישנן מספר דרכים ליישם יכולת מסוימת. זה נכון לגבי הגנת מתח יתר.

ישנן מספר טכניקות שונות שניתן להשתמש בהן, כל אחת עם המאפיינים שלה. ביצועים, עלות, מורכבות ואופן הפעולה צריכים להיחשב כולם כאשר קובעים באיזו שיטה להשתמש בשלב תכנון המעגל האלקטרוני.

  • SCR Crowbar: כפי שהשם מרמז, מעגל Crowbar מציב קצר חשמלי על פני הפלט של ספק הכוח אם חווה מצב של מתח יתר. בדרך כלל תיריסטורים, כלומר SCR משמשים לכך, מכיוון שהם יכולים להחליף זרמים גדולים ולהישאר דולקים עד שכל מטען יתפזר. ניתן לקשר את התיריסטור בחזרה לנתיך שמפוצץ ומבודד את הרגולטור מפני כל מתח נוסף שהוצב עליו.

    מעגל הגנת מתח יתר של תיריסטור או SCRמעגל הגנה מפני מתח יתר של תיריסטור

    במעגל זה, דיודת הזנר נבחרת כך שהמתח שלה יהיה מעל מתח הפעולה הרגיל של המוצא, אך מתחת למתח שבו יתרחש נזק. בהולכה זו לא זורם זרם דרך דיודת הזנר מכיוון שלא הושג מתח השבר שלה ולא זורם זרם לשער התיריסטור והוא נשאר כבוי. ספק הכוח יפעל כרגיל.

    אם טרנזיסטור המעבר הסדרתי באספקת החשמל נכשל, המתח יתחיל לעלות - הניתוק ביחידה יבטיח שהוא לא יעלה באופן מיידי. ככל שהוא עולה, הוא יעלה מעל הנקודה שבה דיודת הזנר מתחילה להוליך וזרם יזרום לשער של התיריסטור ויגרום לו להפעיל.

    כאשר התיריסטור מופעל, הוא יקצר את הפלט של ספק הכוח לאדמה, וימנע נזק למעגלים שהוא מפעיל. ניתן להשתמש בקצר חשמלי זה גם כדי לפוצץ נתיך או אלמנט אחר, לנתק את החשמל של ווסת המתח ולבודד את היחידה מנזק נוסף.

    לעתים קרובות ניתוק כלשהו בצורת קבל קטן ממוקם מהשער של התיריסטור לאדמה כדי למנוע מעברי ארעיים חדים או RF מהיחידה שהספק כוח להגיע לחיבור השער ולגרום להדק מזויף. עם זאת, אין להגדיל את זה מכיוון שהוא עלול להאט את ירי המעגל במקרה אמיתי של כשל וההגנה עלולה להיות במקום לאט מדי.

    הערה על הגנה מפני מתח יתר של תיריסטור:

    ניתן להשתמש ב-Tyristor או SCR, סיליקון מבוקר מיישר כדי לספק הגנת מתח יתר במעגל אספקת חשמל. על ידי זיהוי המתח הגבוה, המעגל יכול להפעיל את התיריסטור כדי למקם קצר חשמלי או ברזל על גבי מסילת המתח כדי להבטיח שהוא לא יעלה למתח גבוה.

    קרא עוד על מעגל הגנה על מתח יתר של תיריסטור.

  • הידוק מתח: עוד צורה פשוטה מאוד של הגנת מתח יתר משתמשת בגישה הנקראת הידוק מתח. בצורתו הפשוטה ביותר ניתן לספק אותו באמצעות דיודת זנר המוצבת על פני הפלט של ספק הכוח המוסדר. כאשר מתח דיודת הזנר נבחר להיות מעט מעל מתח המסילה המרבי, בתנאים רגילים הוא לא יוליך. אם המתח עולה גבוה מדי, הוא יתחיל להתנהל, מהדק את המתח בערך מעט מעל מתח המסילה.

    אם יש צורך ביכולת זרם גבוהה יותר עבור ספק הכוח המוסדר, ניתן להשתמש בדיודה זנר עם חוצץ טרנזיסטור. זה יגדיל את יכולת הזרם על פני מעגל דיודות הזנר הפשוט, בפקטור השווה לרווח הזרם של הטרנזיסטור. מכיוון שנדרש טרנזיסטור כוח למעגל זה, רמות ההגברה הנוכחיות הסבירות יהיו נמוכות - אולי 20 - 50.

    מהדק מתח יתר של דיודת זנרמהדק מתח יתר של דיודת זנר
    (א) - דיודת זנר פשוטה, (ב) - זרם גבוה יותר עם חוצץ טרנזיסטור
  • הגבלת מתח: כאשר נדרשת הגנת מתח יתר עבור ספקי כוח במצב מתג, SMPS טכניקות המהדק והמוט נמצאות פחות בשימוש נרחב בגלל דרישות פיזור הכוח והגודל והעלות האפשריים של הרכיבים.

    למרבה המזל, רוב הרגולטורים של מצב המתג נכשלים במצב של מתח נמוך. עם זאת, לעתים קרובות זה נבון להציב יכולות הגבלת מתח במקרה של תנאי מתח יתר.

    לעתים קרובות ניתן להשיג זאת על ידי חישת מצב מתח היתר וכיבוי הממיר. זה ישים במיוחד במקרה של ממירי DC-DC. בעת יישום זה, יש צורך לשלב לולאת חישה שנמצאת מחוץ לווסת ה-IC הראשי - ווסתי מתג רבים וממירי DC-DC משתמשים בשבב כדי להשיג את רוב המעגל. חשוב מאוד להשתמש בלולאת חישה חיצונית מכיוון שאם שבב הרגולטור של מצב המתג ניזוק וגורם למצב של מתח יתר, גם מנגנון החישה עלול להינזק.

    ברור שצורה זו של הגנת מתח יתר דורשת מעגלים ספציפיים למעגל המסוים ולשבבי אספקת המתח המשמשים.

כל שלוש הטכניקות משמשות ויכולות לספק הגנה יעילה על מתח יתר של אספקת החשמל. לכל אחד יש יתרונות וחסרונות משלו והבחירה בטכניקה צריכה להיעשות תלויה במצב הנתון.

השאר הודעה 

שם *
כתובת אימייל *
טלפון
כתובת
קופונים ראה את קוד האימות? לחץ לרענן!
הערות נוספות
 

רשימת הודעות

תגובות Loading ...
בית| אודות| מוצרים | חֲדָשׁוֹת | הורדה| תמיכה| מָשׁוֹב| צרו קשר| שֵׁרוּת

איש קשר: זואי ג'אנג אינטרנט: www.fmuser.net

Whatsapp / Wechat: 86-183-1924-4009+

סקייפ: tomleequan דוא"ל: [מוגן בדוא"ל] 

פייסבוק: FMUSERBROADCAST Youtube: גן החיות של FMUSER

כתובת באנגלית: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., GuangZhou, China, 510620.