Mikä on ylijännitesuojaus?

Ylijännitesuojaus on virtalähteen ominaisuus, joka sammuttaa virtalähteen tai puristaa ulostulon, kun jännite ylittää esiasetetun tason.

Useimmissa virtalähteissä käytetään ylijännitesuojapiiriä elektroniikkakomponenttien vaurioitumisen estämiseksi. Ylijännitetilan vaikutus vaihtelee piiristä toiseen ja vaihtelee komponenttien vahingoittumisesta komponenttien heikentymiseen ja piirin toimintahäiriöiden tai tulipalon aiheuttamiseen.

Ylijännitetila voi syntyä virtalähteessä virtalähteen sisällä olevien vikojen tai ulkoisten syiden, kuten jakelujohdoissa esiintyvien vikojen, vuoksi.

Ylijännitteen suuruus ja kesto ovat eräitä tärkeimpiä näkökohtia tehokasta suojausta suunniteltaessa. Suojauksessa asetetaan kynnysjännite, jonka ylittyessä ohjauspiiri sammuttaa syötön tai ohjaa ylimääräisen jännitteen piirin muihin osiin, kuten kondensaattoriin.

Ylijännitesuojapiirin

  1. Ideaaliset ominaisuudet
    1. Estää ylijännitteen kohdistumisen komponentteihin.
    2. Suojapiiri ei saa häiritä järjestelmän tai piirin normaalia toimintaa. Suojapiiri ei saisi kuormittaa virtalähdettä ja aiheuttaa siihen liittyviä jännitehäviöitä.
    3. Suojapiirin tulisi pystyä erottamaan normaalit jännitevaihtelut haitallisesta ylijännitteestä.
    4. Sen on oltava riittävän nopea reagoidakseen transienttitapahtumiin, jotka voivat vahingoittaa virtalähdettä ja sen jälkeisiä komponentteja.
    5. OvP-menetelmässä ei saisi olla vääriä laukaisuja tai havaitsemattomia todellisia ylijännitetilanteita. Tämä voi olla häiritsevää väärien laukaisujen tapauksessa ja myös vaarallista, jos se ei pysty havaitsemaan todellisia ylijännitetilanteita.

    Ylijännitesuojapiiri voidaan rakentaa käyttämällä diskreettejä komponentteja, integroituja piirejä, mekaanisia laitteita, kuten releitä jne. Nämä voidaan kytkeä joko sisäisesti tai ulkoisesti riippuen kyseessä olevista piireistä.

    On olemassa erilaisia suojapiirimalleja, joista jokaisella on omat ansionsa, toimintatapansa, herkkyytensä, kykynsä ja luotettavuutensa. Suojaus voi joko puristaa ylijännitteen pois tai sammuttaa virtalähteen kokonaan.

    Sorkkaraudan ylijännitesuojapiiri

    Sorkkaraudan piiri tarjoaa yhden yksinkertaisimmista, halvimmista ja tehokkaimmista ylijännitesuojamenetelmistä. Tämä kytketään yleensä säädetyn lähdön ja suojattavan piirin tai kuorman väliin. Sarjasäätötransistori ohjaa lähtövirtaa ja jännitettä, kun taas sorkkarauta koostuu suojaa kuormaa, kun jännite ylittää esiasetetun arvon. Peruspiiri koostuu seuraavista osista:

    • piiohjattu tasasuuntaaja (SCR)
    • Zener-diodi
    • resistori
    • kondensaattori

    Mikä on ylijännitesuojaus

    Ylijännitesuojan sorkkaraudan virtapiiri

    Normaalin toiminnan aikana, zener-diodi on käänteisesti jännitteinen eikä johda, kaikki sarjatransistorin läpi kulkeva virta näkyy ulostulossa. Kun jännite nousee ja ylittää zenerin rikkoutumisjännitteen, diodi hajoaa ja alkaa johtaa. Virta kehittää vastuksen yli jännitteen, joka sitten laukaisee SCR:n. Tämä aiheuttaa oikosulun ulostulon yli ja kaikki virta uppoaa maahan. Tämä aiheutti sulakkeen avautumisen ja poistaa jännitteen sarjatransistorista ja suojatusta piiristä.

    Valittavan zener-diodin on oltava hieman lähtöjännitteen yläpuolella. Kondensaattori estää SCR:n laukeamisen lyhyillä piikeillä.

    Yksinkertaista piiriä käytetään laajalti sen tehokkuuden vuoksi; sillä on kuitenkin joitakin rajoituksia, kuten se, että zener-diodi ei ole säädettävissä, kun taas diodin paras toleranssi on 5 %.

    SCR:n laukaisujännite on myös suunniteltava niin, että se on huomattavasti virtalähteen lähtöjännitteen yläpuolella, jotta estetään virheellinen laukaisu lyhyillä piikeillä, kuten RF-piirejä virransyötön yhteydessä syntyvät piikit.

Leave a comment

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.