อุปกรณ์จ่ายไฟเป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดในระบบอิเล็กทรอนิกส์ โดยปกติแล้วจะมีความน่าเชื่อถือ แต่ถ้าล้มเหลวก็อาจทำให้วงจรเสียหายได้ โชคดีที่ไทริสเตอร์หรือ SCR สามารถนำเสนอวิธีการที่ง่ายมากแต่มีประสิทธิภาพในการจัดหาวงจรชะแลงเพื่อป้องกันเหตุการณ์นี้

การแบ่งปันนี้จะอธิบายว่าทำไมจึงมีความสำคัญในการป้องกันความล้มเหลวของแหล่งจ่ายไฟ ไทริสเตอร์หรือวงจรชะแลงแรงดันสูง SCR ปกป้องอุปกรณ์จ่ายไฟอย่างไร และข้อจำกัดของวงจรชะแลง หากคุณเคยหรือกำลังประสบกับภาวะไฟฟ้าขัดข้อง คุณสามารถเรียนรู้วิธีแก้ปัญหาวงจรชะแลงได้ดียิ่งขึ้น มาอ่านกันต่อ!

การแบ่งปันคือการดูแล!

คอนเทนต์

● เหตุใดจึงสำคัญต่อการปกป้องพาวเวอร์ซัพพลายแบบอนาล็อก

● วงจรชะแลง Overvoltage ไทริสเตอร์ / SCR ปกป้องแหล่งจ่ายไฟอย่างไร?

● ข้อจำกัดของ Crowbar Circuit คืออะไร?

● คำถามที่พบบ่อย

● สรุป

เหตุใดจึงสำคัญต่อการปกป้องพาวเวอร์ซัพพลายแบบอนาล็อก

โหมดความล้มเหลวหนึ่งโหมดสำหรับอุปกรณ์ควบคุมแบบอะนาล็อกจำนวนมากคือทรานซิสเตอร์แบบผ่านอนุกรมสามารถล้มเหลวได้โดยมีไฟฟ้าลัดวงจรปรากฏขึ้นระหว่างตัวสะสมและตัวส่ง หากเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้น แรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้รับการควบคุมแบบเต็มอาจปรากฏขึ้นที่เอาต์พุต และทำให้ไฟฟ้าแรงสูงจนทนไม่ได้กับทั้งระบบ ทำให้ไอซีและส่วนประกอบอื่นๆ จำนวนมากทำงานล้มเหลว

เมื่อพิจารณาจากแรงดันไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องแล้ว จะเห็นว่าเหตุใดการรวมการป้องกันแรงดันไฟเกินจึงมีความสำคัญมาก อา แหล่งจ่ายไฟอนาล็อกทั่วไป อาจให้ 5 โวลต์เสถียรกับวงจรลอจิก

เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าอินพุตเพียงพอเพื่อให้มีความเสถียรเพียงพอ การปฏิเสธการกระเพื่อม และอื่นๆ ในทำนองเดียวกัน อินพุตไปยังตัวควบคุมการจ่ายไฟอาจอยู่ในช่วง 10 ถึง 15 โวลต์ แม้แต่ 10 โวลต์ก็เพียงพอที่จะทำลายชิปจำนวนมากที่ใช้ในปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งชิปที่มีราคาแพงกว่าและซับซ้อนกว่า ดังนั้นการป้องกันสิ่งนี้จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับพาวเวอร์ซัพพลายในวงจรแอนะล็อก

วงจรชะแลง Overvoltage ไทริสเตอร์ / SCR ปกป้องแหล่งจ่ายไฟอย่างไร?

วงจรชะแลงของไทริสเตอร์ที่แสดงนั้นง่ายมาก โดยใช้ส่วนประกอบเพียงไม่กี่ชิ้นเท่านั้น สามารถใช้ได้กับอุปกรณ์จ่ายไฟจำนวนมาก และสามารถติดตั้งเพิ่มเติมในสถานการณ์ที่ไม่มี การป้องกันแรงดันไฟเกินสำหรับอุปกรณ์จ่ายไฟ.

ใช้ส่วนประกอบเพียงสี่อย่าง: วงจรเรียงกระแสหรือ SCR ที่ควบคุมด้วยซิลิกอน, ซีเนอร์ไดโอด, ตัวต้านทาน และตัวเก็บประจุ และทำงานร่วมกันในลักษณะนี้:

ขั้นตอนที่ 1

ชะแลงหรือวงจรป้องกันแรงดันไฟเกิน SCR เชื่อมต่อระหว่างเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟกับกราวด์ แรงดันไฟฟ้าไดโอดซีเนอร์ถูกเลือกให้สูงกว่ารางเอาต์พุตเล็กน้อย โดยปกติรางขนาด 5 โวลต์อาจใช้ไดโอดซีเนอร์ขนาด 6.2 โวลต์ เมื่อถึงแรงดันซีเนอร์ไดโอด กระแสจะไหลผ่านซีเนอร์และกระตุ้นวงจรเรียงกระแสหรือไทริสเตอร์ที่ควบคุมด้วยซิลิกอน จากนั้นจะทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรลงกราวด์ซึ่งจะช่วยป้องกันวงจรที่จ่ายไปจากความเสียหายใด ๆ และยังเป่าฟิวส์ที่จะเอาแรงดันไฟฟ้าออกจากตัวควบคุมซีรีส์

ขั้นตอนที่ 2

เนื่องจากวงจรเรียงกระแสที่ควบคุมด้วยซิลิกอน SCR หรือไทริสเตอร์สามารถรับกระแสไฟที่ค่อนข้างสูงได้ แม้ว่าอุปกรณ์ทั่วไปจะสามารถใช้กระแสไฟได้ 50 แอมป์และกระแสไฟสูงสุดอาจสั้นถึง XNUMX แอมป์ขึ้นไป อุปกรณ์ราคาถูกก็สามารถให้การป้องกันในระดับที่ดีมาก ค่าใช้จ่ายเล็กน้อย นอกจากนี้ แรงดันไฟทั่วทั้ง SCR จะต่ำ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะมีเพียงโวลต์เมื่อยิงออกไป และด้วยเหตุนี้ การระบายความร้อนจึงไม่เป็นปัญหา

ขั้นตอนที่ 3

ตัวต้านทานขนาดเล็กซึ่งมักจะอยู่ที่ประมาณ 100 โอห์มจากเกตของไทริสเตอร์หรือ SCR ไปยังกราวด์เพื่อให้ซีเนอร์สามารถจ่ายกระแสไฟที่เหมาะสมได้เมื่อเปิดเครื่อง นอกจากนี้ยังยึดแรงดันเกตที่ศักย์กราวด์จนกว่าซีเนอร์จะเปิดขึ้น ตัวเก็บประจุ C1 มีอยู่เพื่อให้แน่ใจว่ามีแหลมสั้นเพื่อไม่ให้วงจรทำงาน อาจจำเป็นต้องเพิ่มประสิทธิภาพบางอย่างในการเลือกค่าที่ถูกต้อง แม้ว่า 0.1 ไมโครฟารัดจะเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี

ขั้นตอนที่ 4

หากต้องใช้แหล่งจ่ายไฟกับเครื่องส่งวิทยุ การกรองอินพุตไปยังเกตอาจต้องซับซ้อนกว่านี้เล็กน้อย มิฉะนั้น RF จากเครื่องส่งอาจเข้าไปในเกตและทำให้เกิดการทริกเกอร์ที่ผิดพลาด ตัวเก็บประจุ C1 จะต้องมีอยู่ แต่ค่าความเหนี่ยวนำเพียงเล็กน้อยก็อาจช่วยได้เช่นกัน ลูกปัดเฟอร์ไรต์อาจเพียงพอ การทดลองเพื่อให้แน่ใจว่าการหน่วงเวลาสำหรับไทริสเตอร์ทริกเกอร์นั้นไม่นานเกินไปสำหรับการลบ RF การกรองบนสายไฟไปยัง / จากเครื่องส่งสัญญาณสามารถช่วยได้เช่นกัน

วงจรป้องกันแรงดันไฟเกินไทริสเตอร์

ข้อจำกัดของ Crowbar Circuit คืออะไร?

แม้ว่าวงจรป้องกันแรงดันไฟเกินของแหล่งจ่ายไฟนี้จะใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ก็มีข้อจำกัดบางประการ

● แรงดันการยิงของชะแลง

ซีเนอร์ไดโอดใช้สำหรับยิงวงจรชะแลงของไทริสเตอร์ จำเป็นต้อง เลือก Zพลังงานไดโอด ด้วยแรงดันไฟที่เหมาะสม ซีเนอร์ไดโอดไม่สามารถปรับได้ และมีความทนทานสูงสุด 5% แรงดันไฟในการยิงต้องอยู่เหนือแรงดันเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟที่ระบุเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่ามีหนามแหลมที่อาจปรากฏบนสายไม่ทำให้เกิดไฟไหม้วงจร

● ความไวต่อ RF

หากจะใช้แหล่งจ่ายไฟเพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องส่งกรองบนสายไปยัง / จากเครื่องส่งสัญญาณพร้อมกับความระมัดระวัง การออกแบบการป้องกันการขัดขวาง บนประตู

● เกณฑ์วงจร

เมื่อคำนึงถึงความคลาดเคลื่อนและระยะขอบทั้งหมด แรงดันไฟฟ้าที่รับประกันซึ่งวงจรอาจยิงได้อาจสูงกว่าค่าเล็กน้อย 20-40% ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ ยิ่งแรงดันไฟต่ำเท่าใดก็ยิ่งต้องการระยะขอบมากขึ้นเท่านั้น บ่อยครั้งในแหล่งจ่ายไฟ 5 โวลต์อาจมีปัญหาในการออกแบบเพื่อให้ชะแลงที่มีแรงดันไฟเกินจะยิงต่ำกว่า 7 โวลต์ซึ่งอาจเกิดความเสียหายต่อวงจรที่ได้รับการป้องกัน

คำถามที่พบบ่อย

1. ถาม: Crowbar Protection ใน SCR คืออะไร

ตอบ: การป้องกัน Crowbar เป็นกลไกป้องกันความล้มเหลวซึ่งจะลัดวงจรเอาท์พุตของแหล่งจ่ายไฟภายใต้สภาวะการทำงานล้มเหลว เช่น แรงดันไฟเกิน การป้องกัน Crowbar ยังหมายถึงวงจรที่มีจุดประสงค์เพียงอย่างเดียวในการทำให้ฟิวส์ระเบิดโดยการให้กระแสไฟสูง

2. ถาม: วงจรป้องกัน Crowbar ป้องกันแรงดันเกินทำงานอย่างไร

ตอบ: วงจรชะแลงสำหรับป้องกันแรงดันไฟเกิน ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและเมื่อเกินขีด จำกัด จะทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรในสายไฟและทำให้ฟิวส์ขาด เมื่อฟิวส์ขาด ตัวจ่ายไฟจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากโหลด และป้องกันจากไฟฟ้าแรงสูง

3. ถาม: จุดประสงค์ของ Crowbar Circuit คืออะไร?

ตอบ: วงจรชะแลงเป็นวงจรไฟฟ้าที่ใช้สำหรับป้องกันแรงดันไฟเกินหรือไฟกระชากของชุดจ่ายไฟไม่ให้เกิดความเสียหายต่อวงจรที่ต่อกับแหล่งจ่ายไฟ

4. ถาม: SCR Crowbar Circuit ป้องกันโหลดที่ละเอียดอ่อนและละเอียดอ่อนได้อย่างไร

ตอบ: ปกป้องโหลดโดยการลัดวงจรขั้วเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟเมื่อตรวจพบแรงดันไฟเกิน เมื่อขั้วเอาท์พุตของตัวจ่ายไฟลัดวงจร กระแสไฟขนาดใหญ่จะพัดฟิวส์และทำให้ไฟตัดการเชื่อมต่อจากส่วนที่เหลือของวงจร

สรุป

ในส่วนนี้ เราได้เรียนรู้ว่าเหตุใดจึงสำคัญในการปกป้องแหล่งจ่ายไฟ วิธีที่ thyristor / SCR ปกป้องแหล่งจ่ายไฟจากความล้มเหลวและข้อจำกัดของวงจรชะแลง วงจรชะแลงไทริสเตอร์อย่างง่ายนี้สามารถมีประสิทธิภาพมากและปกป้องอุปกรณ์ราคาแพงจากความล้มเหลวขององค์ประกอบตัวควบคุมซีรีส์ คุณคิดอย่างไรกับวงจรชะแลงของไทริสเตอร์ / SCR? แสดงความคิดเห็นของคุณด้านล่างและเราจะตอบกลับคุณโดยเร็วที่สุด หากคุณคิดว่าการแชร์นี้มีประโยชน์สำหรับคุณ โปรดอย่าลังเลที่จะแชร์!

อ่านได้ด้วย

● ตัวควบคุม LTM4641 μModule ป้องกันแรงดันไฟเกินได้อย่างไร

● ตัวควบคุมโมดูล LTM8022 μModule ให้การออกแบบที่ดีขึ้นสำหรับพาวเวอร์ซัพพลายอย่างไร

● จะวัดการตอบสนองชั่วคราวของตัวควบคุมการสลับได้อย่างไร

● สิ่งที่คุณไม่ควรพลาดเกี่ยวกับ Facebook Meta และฉันร้านเหล้า

ก่อนหน้า:FPGA กับ ASIC: คำจำกัดความและความแตกต่าง

ถัดไป:3 ประเภทหลักของวงจร Crowbar สำหรับการป้องกันแรงดันเกิน