Nová konstrukční metoda pro zamezení chybného vložení

2022/04/08

Autor: Iflowpower -Dodavatel přenosných elektráren

Dokud se jedná o systém napájený z baterie, vždy existuje tento problém: nesprávná instalace baterie, přepólování, přepólování. Dočasná porucha nebo trvalé poškození systému. Vlastní baterie navržená tak, aby odpovídala sestavě, pomáhá minimalizovat možnosti nesprávného vložení a přepólování, ale jedná se o články typu AAA, AA, C a D.

Baterie, nebo dokonce CR123, CR2 a knoflíková lithium-iontová baterie jsou také náchylné k selhání. V minulosti konstruktéři používali mechanické konstrukce, aby zabránili elektrickému kontaktu s vývody baterie (pokud nebyly správně vloženy). Mechanického řešení je ale daleko méně.

Obvykle mají speciální zpracování, protože pružinové kontakty mají ovládat dobré mechanické součásti, aby zajistily, že je dobré být v kontaktu s baterií správně, ale není správně vložen. Tyto úzké tolerance mohou mít za následek dlouhodobé problémy se stabilitou, protože pružiny a kontakty, které je třeba použít, mohou být ohnuté nebo vadné. I normální použití je normální, normální vložení počátečního opětovného odeslání může také způsobit únavu kontaktu a časem omezit spolehlivost.

Ale ačkoli tato omezení, mechanická řešení vždy existovala, protože to jsou jediné praktické způsoby, které mohou konstruktéři použít, aby zabránili nesprávné instalaci baterií. Navrženo tak, aby se zabránilo sporům o elektrická řešení způsobená opačnou polaritou způsobenou bateriemi s reverzní fází. Kvůli poklesu tlaku během normálního provozu se obvykle nevolí pomocí sériové diody.

Není dobrý nápad používat nastavení uzemnění diody, protože událost obrácené polarity může způsobit nebezpečné vybití baterie na dlouhou dobu a přehřátí diody. Diferenciální MOSFETy jsou složité a nemusí být optimalizovány nebo specifické, aby se zabránilo přepólování. Klíčové specifikace výkonu hodnocení v případě obrácené polarity mohou být ztraceny, což může způsobit, že konstruktér bude muset odhadnout výkonnostní charakteristiky datové tabulky a odhadnout bezpečnostní pracovní dobu, což je znepokojivé.

Navíc, v závislosti na aplikaci MOSFET, mohou mít řadič nebo jinou vysoce nákladnou funkci. Multifunkční integrované obvody jsou někdy vybaveny obvody, které zabraňují obrácené polaritě, což typicky výrazně zvyšuje složitost obvodu, protože pracují v prostředí s kladným zkreslením a pak fungují nebo nejsou poškozeny v režimu obrácené polarity. Multifunkční integrovaný obvod proto přinesl obrovský výkon a/nebo nákladovou cenu.

Vzhledem k nákladově efektivnímu kompromisu má typická implementace relativně omezenou funkci zpětného zkreslení (-2V nebo -6V). Vyhrazené zařízení na ochranu proti přepólování je účinným způsobem, jak zabránit chybnému vložení baterií. V poslední době však vznik vyhrazených zařízení na ochranu proti přepólování poskytuje konstruktérům životaschopnější elektrické možnosti. Speciální zařízení (např. zařízení napájená létajícím zaměřovačem) představují jednu z metod prevence přepólování a cenově výkon a výkon, je nejlepší volbou pro bateriové napájecí systémy.

Obrázek 1. Zobrazené obvody brání přepólování pomocí vyhrazených zařízení. Obrázek 1: Zabránění přepólování při používání vyhrazených zařízení Toto jednoduché nastavení nadále spolehlivě funguje.

Navrženo tak, aby minimálně snížilo ztrátu napětí a reagovalo rychle a efektivně za podmínek obráceného předpětí. Celkové náklady jsou také dobré. SiteThetti diody jsou obvykle levnější než vyhrazená reverzní polární ochranná zařízení, ale jakmile se provozní proud začne zvyšovat, celkové náklady na Schottkyho metodu začnou růst.

Z hlediska nákladově efektivního kompromisu budou pravděpodobně nejatraktivnějším elektronickým přístupem vyhrazená zařízení na ochranu proti přepólování. Lidé budou i nadále dělat více chyb na baterii, ale designéři předcházejí malým neočekávaným způsobům, které se také změní. Po zvážení komplexního může vyhrazené zařízení na ochranu proti přepólování časem zcela nahradit složité mechanické řešení.

Příčinou přepólování a opatření, která lze k tomu přijmout, nikdo nechce, aby jeho systém selhal, dokonce i vážnější požár. Pokud však dojde k porušení opačné polarity, může nastat výše uvedená situace. Opačná polarita je výsledkem ustáleného zpětného předpětí nebo záporného přechodového jevu.

Toto je nebezpečná elektrická situace a jakmile je systém vyroben z továrny, je obtížné tomu zabránit. Obrácená polarita je skutečnou hrozbou v řadě běžných aplikací, včetně mobilní elektroniky, bateriových napájecích systémů, zařízení připojených k automobilovému napájecímu zdroji, stejnosměrných napájecích hraček, produktů s konektorem jack jack nebo jakýchkoliv vystavených teplu se záporným napětím Zástrčka nebo indukční přechodový stejnosměrný proud. přístroj. Obzvláště ovlivněny jsou systémy, které podporují připojení USB a/nebo nabíjení USB.

Níže jsou uvedeny některé z nejčastějších příčin obrácené polarity:. V některých případech má nabíječka obrácený elektrický kontakt nebo polaritu může nastavit uživatel, což ponechává prostor pro chybu. ● Použijte funkční sběrnici USB "Hot Plug" pro snadné připojení nebo odpojení mobilního zařízení, když je nabité, a operace "hot plug" je nová, amplituda přechodového jevu vyměnitelného za provozu je také stejná.

Tyto přechodové jevy indukčnosti mohou přepnout sběrnici do podmínek obrácené polarity. Přestože jsou tyto výkyvy často velmi krátké, jsou velké. V provozu „hot plug“ bylo naměřeno více než ± 20 V napěťové kolísání kolejnice.

Tento přechodový jev může ovlivnit ostatní zařízení na odpojeném zařízení a napěťovou lištu. Tento problém bude vážnější až při zvýšení nabíjecího proudu. ● Systém, který je napájen bateriemi, které nejsou správně vloženy, může být vadný, protože baterie není vložena správně a je vložen její kladný záporný pól.

To platí zejména pro články typu AAA, AA, C a D nebo CR123, CR2 nebo máslové lithium-iontové baterie. Pokud je baterie vložena správně, mechanické řešení zabraňuje elektrickému kontaktu s vývodem baterie, ale tato řešení musí být vylisována z formy a po určité době odolá únavě kontaktu. ● S rozvojem používání zásuvek v naší zemi je ve světě méně energetické infrastruktury a jsou zde menší požadavky na ochranu.

Proto může napájecí zdroj přenášet velké napěťové přechody na vedení. Vnitřní elektroinstalace situaci zhoršuje. V minulosti mohly tradiční žárovky pomáhat absorbovat a potlačovat přechodovou energii na elektrickém vedení, ale neexistuje žádná jiná inhibiční funkce, jako jsou nové typy, jako jsou LED a CFL.

Problémy, které se přechodem na LED a CFL nikdy nevyskytly. ● Vložte zařízení do auta (nebo letadla, vlaku atd.) V mnoha případech má napájecí adaptér v přepravním napájecím zdroji opačnou polaritu, ale existují výjimky, zejména u levných náhradních produktů.

Neinformovaní uživatelé pouze vložili zařízení zasunuté do zapalovače v autě, protože si neuvědomili, že zapalovač může způsobit poruchu zařízení. Protože existuje příliš mnoho způsobů, jak spustit událost s obrácenou polaritou, konstruktér musí zabránit obrácené polaritě dříve, než systém zabrání poškození nebo poškození. Nejlepší metodou ochrany proti přepólování v systému 100mA je nízkoproudový systém - to znamená, že provozní proud je pod 100mA nebo 200mA - pokrývající různé aplikace, od zabezpečovacího systému a požární signalizace až po automatizaci budov, ozvučení a datové sítě Systém.

Patří mezi ně mnoho různých pracovních prostředí a návrháři nemohou vždy předvídat, kde bude systém použit. V závislosti na konkrétní situaci může být systém vystaven reverznímu předpětí v ustáleném stavu nebo negativním elektrickým podmínkám, jako jsou záporné přechodové jevy, které mohou vést k přepólování a poškodit systém. Výsledek může být tak jednoduchý jako elektrická porucha, ale pokud je situace velmi vážná, může způsobit požár.

Proto negativní vlivy konstruktérů na zabránění přepólování přinášejí negativní účinky obrácené polarity. Existuje mnoho způsobů, jak toho dosáhnout, ale u nízkoproudých aplikací je jeho účinnost obvykle méně problematická. Pokud může být systém odolný vůči spotřebě energie a pokles tlaku provozního napětí je spojen s každou metodou, lze k dosažení účelu použít dvě jednoduché metody série PN nebo Schottkyho diody.

Sériová PN dioda je navržena tak, aby akceptovala větší sériový pokles tlaku (± 1V), nebo může mít vysokonapěťový reverzní přechodový jev (> 200V), pak je dobrou volbou použití sériové PN diody. Obrázek 2 je dodáván s příkladem návrhu. Jedná se o jednoduché levné řešení, které dokáže zajistit rychlé blokování, resetovací funkci a vysoké průrazné napětí.

Obrázek 2: Metoda sériových diod Tato dioda má nejmenší spotřebu energie, tedy méně chladičů a nízkou cenu. Systém bude normálně fungovat, pokud bude zařízení horké během normálního provozu nebo možných poruchových stavů. I tak se toto řešení nehodí pro každý design.

Nákladová výhoda brzy zmizí s nárůstem pracovního proudu. Navíc při vyšším proudu platí, že čím větší je spotřeba energie, tím větší je potřeba dioda, tím dražší, lepší tepelná vodivost a používá se struktura rozptylu tepla. Navíc v nízkonapěťovém systému (≤ 5 V) může mít pokles tlaku diod přídavný zesilovací obvod, takže se očekává, že se jedná o nízkonákladovou metodu, která se ve skutečnosti stane velmi nákladnou.

Proto je důležité si těchto několik zapamatovat před použitím metody PN diody. Řada Schottkyho diod je podobná, ale aplikace je širší metoda je použití řady Schottkyho diod místo sériové PN diody. Tento pokles tlaku je nižší (± 0.

6V) a spotřeba energie je nižší. Obrázek 3 ukazuje nastavení Schottkyho diody. Tato konfigurace poskytuje vynikající blokování, jednoduchý import návrhu a nízkou cenu.

Může být také resetován a může podporovat relativně vysoké průrazné napětí (> 200V). Obrázek 3: Pokles tlaku metodou Sitexerry diody může snížit požadavky na řízení tepla související s tradičními diodami PN, a tím lze dosáhnout menších a nižších balení. Navzdory tomu je stále opatrný, protože může být stále příliš vysoký kvůli poklesu tlaku v mnoha aplikacích.

Navíc, ačkoliv je pracovní rozsah Schottkyho diody široký než u sériové PN diody, nejlepší aplikací této metody je stále proud využívající proud pod 200 mA a má vyšší napětí (> 5V). Závěr Kterou metodu použijeme, je nutné zvážit dva důležité aspekty tlakové ztráty a příkonu. Předpokládejme, že tyto dva parametry jsou v přijatelných mezích, pak dvě metody mohou účinně chránit nízkoproudý systém za nízkou cenu, který je poškozen událostmi obrácené polarity.

Pokud je problémem pokles tlaku nebo spotřeba energie, může zvážit řešení zdroje, jako je FRPF.

KONTAKTUJTE NÁS
Řekněte nám své požadavky, můžeme udělat víc, než si dokážete představit.
Pošlete svůj dotaz
Chat with Us

Pošlete svůj dotaz

Vyberte jiný jazyk
English
العربية
Deutsch
Español
français
italiano
日本語
한국어
Português
русский
简体中文
繁體中文
Afrikaans
አማርኛ
Azərbaycan
Беларуская
български
বাংলা
Bosanski
Català
Sugbuanon
Corsu
čeština
Cymraeg
dansk
Ελληνικά
Esperanto
Eesti
Euskara
فارسی
Suomi
Frysk
Gaeilgenah
Gàidhlig
Galego
ગુજરાતી
Hausa
Ōlelo Hawaiʻi
हिन्दी
Hmong
Hrvatski
Kreyòl ayisyen
Magyar
հայերեն
bahasa Indonesia
Igbo
Íslenska
עִברִית
Basa Jawa
ქართველი
Қазақ Тілі
ខ្មែរ
ಕನ್ನಡ
Kurdî (Kurmancî)
Кыргызча
Latin
Lëtzebuergesch
ລາວ
lietuvių
latviešu valoda‎
Malagasy
Maori
Македонски
മലയാളം
Монгол
मराठी
Bahasa Melayu
Maltese
ဗမာ
नेपाली
Nederlands
norsk
Chicheŵa
ਪੰਜਾਬੀ
Polski
پښتو
Română
سنڌي
සිංහල
Slovenčina
Slovenščina
Faasamoa
Shona
Af Soomaali
Shqip
Српски
Sesotho
Sundanese
svenska
Kiswahili
தமிழ்
తెలుగు
Точики
ภาษาไทย
Pilipino
Türkçe
Українська
اردو
O'zbek
Tiếng Việt
Xhosa
יידיש
èdè Yorùbá
Zulu
Aktuální jazyk:čeština