zařízení na ochranu obvodů automaticky zabraňují nebezpečnému nebo nadměrnému množství proudu nebo zkratu v elektrickém vodiči. Tento článek se bude zabývat různými zařízeními pro ochranu obvodů, které jsou k dispozici, takže můžete zjistit, které z nich bude nejlépe fungovat ve vaší elektrické aplikaci.
jak fungují zařízení na ochranu obvodu
při přemýšlení o ochraně obvodu existuje určitá míra toku elektronů vodičem. Pokud je tok elektronů nadměrný, může roztavit a spálit izolaci drátu a okolní materiály. Každý vodič má přípustný proud, který určuje tok elektronů, který může bezpečně procházet drátem. Pokles napětí však musí být také zvážen. Toto je množství spotřebovaného napětí, když napětí tlačí proud přes odpor drátu. Někdy přípustný proud určí velikost potřebného drátu a jindy to bude určeno poklesem napětí. V každém případě musí být drát větší ze dvou.
i když je vodič správně dimenzován, obvod může být náhodně uzemněn a umožňuje tok nebezpečného množství proudu. Pokud je obvod uzemněn izolací drátu, může dojít k odření v důsledku selhání zařízení nebo náhodného uzemnění během údržby. V takovém případě mohou zařízení na ochranu obvodu přerušit obvod dříve, než dojde k poškození.
typy zařízení na ochranu obvodů
existuje mnoho typů zařízení na ochranu obvodů. Mezi ně patří následující:
jistič: jedná se o automaticky ovládaný elektrický spínač, který může chránit elektrický obvod před poškozením způsobeným nadměrným proudem, což může vést k přetížení obvodu. Funguje tak, že přeruší tok proudu po zjištění poruchy. Na rozdíl od pojistky, která má podobnou funkci, lze jističe resetovat a znovu použít k obnovení normálního provozu. Jsou vyráběny v různých velikostech, včetně malých zařízení, která chrání slaboproudé obvody na domácích spotřebičích, až po velké rozváděče, které mohou chránit vysokonapěťové obvody.
jističe lze nalézt v následujících aplikacích:
- domácí napájení
- osvětlení
- spotřebiče
- zdroje napájení
- zdroje nepřerušitelného napájení
- elektrické nářadí
- motory s vysokým zapínáním
- transformátory
- reaktivní zatížení
- lékařské diagnostické přístroje
- HVAC
elektronické pojistky: elektronické pojistky jsou rezistory s nízkým odporem, které poskytují ochranu v případě nadproudu zátěže způsobeného selháním nebo přetížením zařízení. Když detekuje nadproud, kovový vodič v pojistce se roztaví a způsobí přerušení obvodu. Pojistky jsou k dispozici v různých typech a velikostech, včetně průmyslových elektrických pojistek, pojistky s pomalým foukáním, elektrické vysokonapěťové pojistky nebo pojistky elektroniky.
elektronické pojistky lze použít v následujících aplikacích:
- notebooky
- Cell Poes
- herní systémy
- tiskárny
- digitální fotoaparáty
- DVD přehrávače
- přenosná elektronika
- LCD monitory
- skenery
- baterie
- pevné disky
ochrana ESD a zařízení diodového pole: ESD nebo elektrostatický výboj, je přenos energie mezi dvěma objekty, které jsou různě nabité. To může zkratovat nebo způsobit poškození elektronických zařízení, což je nezbytné pro ochranu obvodů ESD. Diodové pole je elektronická součástka, která se skládá z několika diod v polovodičovém obalu, kde diody mohou sdílet společnou katodu anody, nebo kde každá může být samostatná. Existuje několik různých druhů ochrany ESD a diodových polí, které lze rozdělit podle počtu kanálů, směrového typu, maximálního poruchového napětí, maximálního upínacího napětí, kapacity, rozsahu provozních teplot a typu balení.
pole ESD a diod lze nalézt v:
- LED tisk
- skenery
- baterky
- USB power and data line protection
- 12C bus protection
- Video line protection
- přenosná elektronika
- ochrana vstupu mikrokontroléru
- WAN/LAN zařízení
pojistka držáky: držáky pojistek mohou být stejně důležité jako pojistky, pokud jde o zařízení na ochranu obvodů. Používají se k uložení, ochraně a montáži pojistek. Přicházejí ve dvou základních typech, otevřených nebo zcela uzavřených. Typy otevřených držáků pojistek zahrnují pojistkové spony, pojistkové bloky, zásuvky a zástrčky na odrůdách víček. Plně uzavřená odrůda může použít pojistkový nosič, který je vložen do držáku nebo má jiné prostředky k úplnému uzavření pojistky.
pojistkové svorky a bloky: jsou navrženy tak, aby poskytovaly těsný kryt mezi sponou a skutečnou pojistkou.
plynové výbojky: jedná se o skleněné ochranné zařízení uzavřeného obvodu, které obsahuje speciální směs plynů, která je zachycena mezi dvěma elektrodami. Vedou elektrický proud poté, co se ionizují špičkou vysokého napětí a mohou vést relativně vysoké množství proudu pro svou velikost. Z tohoto důvodu zvládnou velmi velké přechodné jevy nebo několik menších přechodných jevů. Trvají dlouhou dobu, než se spustí povolení k průchodu špičkou vyššího napětí před provedením významného množství proudu.
ty se běžně používají na vysokofrekvenčních linkách, jako v telekomunikačních zařízeních, a mohou být také použity v průmyslové a spotřební elektronice, jako jsou přepěťové ochrany a poplašné systémy. Mezi další aplikace patří přístrojové obvody, napájecí zdroje a lékařská elektronika.
výkonový tyristor: tyristor nebo křemík řízený usměrňovač (SCR) je polovodičová součást používaná k přepínání a řízení toku elektrického proudu. Často se používají v aplikacích s vysokým proudem. Vedou proud, když obdrží určité napětí na svorce brány a pokračují v vedení proudu i po odstranění napětí z terminálu brány. Vzhledem k těmto vlastnostem a jejich širokému rozsahu výkonu se používají jako proudové regulátory.
výkonové tyristory se používají v aplikacích, kde jsou přítomny vysoké napětí a proudy. Používají se také k řízení střídavých proudů a mohou být použity jako řídicí prvky fázových regulátorů.
ochranné tyristory: jedná se o polovodičové komponenty, které lze použít k přepínání a řízení toku elektrického proudu. Protože jsou tak robustní,často se používají v aplikacích s vysokým průtokem. Začnou vést proud, když obdrží určité napětí na svorce brány a po odstranění tohoto napětí pokračují v vedení proudu. Vzhledem k těmto vlastnostem a jejich širokému rozsahu ochrany se používají jako proudové regulátory pro přepěťovou ochranu.
ochranné tyristory lze použít v následujících aplikacích:
- regulace teploty
- ovládání světla
- regulace otáček
- řízení procesu
- varovné systémy, kde je důležitá spolehlivost provozu
Resetovatelné pojistky: tato zařízení pro ochranu obvodů, známá také jako PTC, se hodí, pokud se váš obvod pokusí čerpat více než 250 mA proudu. Pokud k tomu dojde, PTC se zahřeje a vypne, což umožňuje pouze malý svodový proud. Únik může stále způsobit poškození některé elektroniky, ale minimalizuje ji ve srovnání s 3A, které by krátký dovolil. Jakmile je zkrat odstraněn, PTC se resetuje, což umožňuje proud až 250 mA znovu proudit. Je vhodný pro použití na bateriových zařízeních, která potřebují chránit před náhodným výbojem vysokého proudu.
TVS diody: TVS nebo dioda pro potlačení přechodového napětí slouží k odklonění nebo zkrácení napěťových špiček z obvodu jako ochranné opatření. Používají se také k ochraně obvodů před elektrostatickým výbojem. Křemíkové lavinové diody (SAD) a Zenerovy diody se běžně používají pro ochranu obvodů v aplikacích TVS. SADs vidí zvýšení teploty při snižování napětí, zatímco Zenerovy diody vidí zvýšení teploty při snižování napětí.
TV diody lze nalézt v:
- počítače
- tiskárny
- bezdrátové komunikační systémy
- zdravotnické zařízení
- bezpečnostní systémy
- ATM stroje
- hfc systémy
- síťové systémy
- FireWire aplikace
MOV/MLV varistory: varistory je odpor, který má nehmický proud, působí jako jiskřiště, chrání obvody před nadměrným napětím. MOV (varistor oxidu kovu) je nejběžnějším typem varistoru, který obsahuje množství zrn oxidu zinečnatého v matrici jiných oxidů kovů a je vložen mezi dvě kovové desky, které působí jako elektrody. Vícevrstvý varistor nebo MLV poskytuje elektronické obvody s ochranou proti elektrostatickému výboji.
MOV a MLV varistory mohou být použity v různých elektronických aplikacích, včetně následujících:
- počítače a periferie
- Set top boxy
- mobilní telefony
- digitální fotoaparáty
- lékařské vybavení
- DVD přehrávače
- tiskárny, skenery a kopírky
- multimediální přehrávače
- externí úložiště
- LCD monitory
- modemy
existuje několik typů zařízení na ochranu obvodů, která mohou chránit vaše elektronické zařízení před poškozením v případě zkratu nebo nadproudu. Je dobré se seznámit s různými typy dostupných CPD, abyste se mohli snažit vyhnout se elektrickým rizikům. Hodně štěstí při práci doma nebo v kanceláři.