Nouvelle méthode de conception pour empêcher une insertion erronée

Auteur ：Iflowpower –Fournisseur de centrales électriques portables

Tant qu'il s'agit d'un système alimenté par batterie, il y a toujours ce problème : vous avez tort d'installer la batterie, les événements de polarité inversée, les événements de polarité inversée. Dysfonctionnement temporaire du système ou dommages permanents. La batterie personnalisée conçue pour s'adapter à l'assemblage aide à minimiser les opportunités d'insertion incorrecte et d'inversion de polarité, mais il s'agit de cellules de type AAA, AA, C et D.

La batterie, ou même les piles CR123, CR2 et bouton lithium-ion sont également sujettes à des pannes. Dans le passé, les concepteurs utilisaient des structures mécaniques pour empêcher le contact électrique avec les bornes de la batterie (si elles n'étaient pas insérées correctement). Mais la solution mécanique est bien moindre.

Ils ont généralement un traitement spécial car les contacts à ressort doivent contrôler de bons composants mécaniques pour s'assurer qu'il est bon d'être en contact avec la batterie correctement, mais pas inséré correctement. Ces tolérances étroites peuvent entraîner des problèmes de stabilité à long terme car les ressorts et les contacts qui doivent être utilisés peuvent être pliés ou défectueux. Même une utilisation normale est normale, l'insertion normale du renvoi initial peut également provoquer une fatigue des contacts et limiter la fiabilité dans le temps.

Mais malgré ces restrictions, des solutions mécaniques ont toujours existé car ce sont les seuls moyens pratiques que les concepteurs peuvent utiliser pour empêcher les installations de batterie incorrectes. Conçu pour éviter que les solutions électriques contre les incidents de polarité inversée causés par les batteries à phase inversée ne soient contestées. En raison de la chute de pression pendant le fonctionnement normal, il n'est généralement pas sélectionné à l'aide d'une diode en série.

Ce n'est pas une bonne idée d'utiliser les paramètres de mise à la terre de la diode car l'événement d'inversion de polarité peut provoquer une décharge dangereuse de la batterie pendant une longue période et faire surchauffer la diode. Les MOSFET différentiels sont complexes et peuvent ne pas être optimisés ou spécifiques pour empêcher l'inversion de polarité. Les spécifications clés de la performance d'évaluation dans l'événement d'inversion de polarité peuvent être perdues, ce qui peut obliger le concepteur à estimer les caractéristiques de performance de la table de données et à deviner la période de temps de travail de sécurité, ce qui est inquiétant.

De plus, selon l'application MOSFET, ils peuvent avoir un contrôleur ou une autre fonction coûteuse. Les circuits intégrés multifonctions sont parfois équipés de circuits qui empêchent l'inversion de polarité, ce qui ajoute généralement de manière significative à la complexité du circuit car ils fonctionnent dans un environnement de polarisation positive, puis fonctionnent ou non endommagés en mode de polarité inversée. Par conséquent, le circuit intégré multifonction a apporté d'énormes performances et / ou un prix de revient.

En raison du compromis rentable, la mise en œuvre typique a une fonction de polarisation inverse relativement limitée (-2V ou -6V). Un dispositif de protection anti-polarité dédié est un moyen efficace d'empêcher l'insertion erronée des batteries. Cependant, récemment, l'émergence de dispositifs de protection contre l'inversion de polarité dédiés offre des options électriques plus viables aux concepteurs. Les dispositifs spéciaux (tels que les dispositifs alimentés par vue volante) représentent l'une des méthodes pour empêcher l'inversion de polarité et les performances et les performances des coûts, sont le meilleur choix pour les systèmes d'alimentation par batterie.

Figure 1. Les circuits affichés empêchent l'inversion de polarité à l'aide de dispositifs dédiés. Figure 1 : Empêcher l'inversion de polarité d'utiliser des appareils dédiés Ce réglage simple reste fiable.

Conçu pour réduire au minimum la perte de tension et répondre rapidement et efficacement dans des conditions de polarisation inverse. Le coût global est également bon. Les diodes SiteThetti sont généralement moins chères que les dispositifs de protection polaires inverses dédiés, mais une fois que le courant de fonctionnement commence à augmenter, le coût total de la méthode Schottky commencera à augmenter.

Pour un compromis rentable, les dispositifs de protection contre les inversions de polarité dédiés sont susceptibles d'être l'approche électronique la plus attrayante. Les gens continueront à faire plus d'erreurs sur la batterie, mais les concepteurs évitent que de petites façons inattendues changent également. Après avoir considéré complet, le dispositif de protection contre l'inversion de polarité dédié peut remplacer complètement une solution mécanique complexe au fil du temps.

La cause de l'inversion de polarité et les mesures qui peuvent être prises pour cela, personne ne veut que son système tombe en panne, ce qui est encore plus grave en cas d'incendie. Cependant, si la polarité inversée est autorisée à se rompre, la situation ci-dessus peut se produire. La polarité inverse est une polarisation inverse en régime permanent ou un résultat transitoire négatif.

Il s'agit d'une situation électrique dangereuse, et une fois que le système est en usine, il est difficile de l'empêcher. L'inversion de polarité est la menace réelle dans une variété d'applications courantes, y compris l'électronique mobile, les systèmes d'alimentation par batterie, les appareils connectés à l'alimentation électrique automobile, les jouets à courant continu, les produits avec connecteur jack seau, ou tout autre sujet soumis à la chaleur de tension négative ou à l'inductance transitoire DC dispositif. Les systèmes prenant en charge la connexion USB et/ou le chargement USB sont particulièrement concernés.

Voici quelques-unes des causes les plus courantes d'inversion de polarité :. Dans certains cas, le chargeur a un contact électrique inversé ou la polarité peut être réglée par l'utilisateur, ce qui laisse de la place à l'erreur. ● Utilisez le bus de fonction USB "Hot Plug" pour connecter ou déconnecter facilement l'appareil mobile lorsqu'il est chargé, et l'opération "hot plug" est nouvelle, l'amplitude du transitoire remplaçable à chaud est également la même.

Ces transitoires d'inductance peuvent faire basculer le bus pour inverser les conditions de polarité. Bien que ces oscillations soient souvent très courtes, elles sont importantes. Une oscillation de rail de tension supérieure à ± 20 V a été mesurée en fonctionnement "hot plug".

Ce transitoire peut affecter les autres appareils sur l'appareil déconnecté et le rail de tension. Ce problème ne sera que plus grave lorsque le courant de charge augmentera. ● Le système qui est alimenté par des batteries de batterie qui ne sont pas correctement insérées peut être défectueux parce que la batterie n'est pas insérée correctement et que son positif négatif est inséré.

Cela est particulièrement vrai pour les piles de type AAA, de type AA, de type C et de type D, ou les batteries lithium-ion CR123, CR2 ou beurre. Si la batterie est insérée correctement, la solution mécanique empêche le contact électrique avec la borne de la batterie, mais ces solutions doivent être moulées à partir du moule et peuvent résister à la fatigue de contact après un certain temps. ● Développer l'utilisation des prises murales dans notre pays, il y a moins d'infrastructures électriques dans le monde, et il y a moins d'exigences de protection.

Par conséquent, l'alimentation peut transmettre des transitoires de tension importants sur la ligne. Le câblage intérieur aggrave la situation. Dans le passé, les lampes à incandescence traditionnelles pouvaient aider à absorber et à supprimer l'énergie transitoire sur la ligne électrique, mais il n'y a pas d'autre caractéristique inhibitrice telle que les nouveaux types tels que les LED et les CFL.

Des problèmes qui n'ont jamais été rencontrés en passant aux LED et CFL. ● Insérez l'appareil dans la voiture (ou dans l'avion, le train, etc.) Dans de nombreux cas, l'adaptateur d'alimentation de l'alimentation électrique de transport inclut une polarité inversée, mais il existe des exceptions, en particulier dans les produits de remplacement à faible coût.

Les utilisateurs non avertis n'insèrent l'appareil que dans la prise allume-cigare de la voiture, car il ne se rendait pas compte que la prise allume-cigare peut provoquer la panne de l'appareil. Puisqu'il existe trop de façons de déclencher un événement d'inversion de polarité, le concepteur doit empêcher l'inversion de polarité avant que le système n'empêche les dommages aux dommages. La meilleure méthode de protection de l'inversion de polarité dans le système 100mA est le système à faible courant - c'est-à-dire que le courant de fonctionnement est inférieur à 100mA ou 200mA - couvrant diverses applications, du système de sécurité et d'alarme incendie à l'automatisation du bâtiment, la sonorisation et le réseau de données système.

Ceux-ci incluent de nombreux environnements de travail différents, et les concepteurs ne peuvent pas toujours prédire où le système sera utilisé. Selon la situation spécifique, le système peut être exposé à une polarisation inverse en régime permanent ou à des conditions électriques négatives telles que des transitoires négatifs, ce qui peut entraîner des événements d'inversion de polarité et endommager le système. Le résultat peut être aussi simple que la panne électrique, mais si la situation est très grave, elle peut provoquer un incendie.

Par conséquent, les effets négatifs des concepteurs pour empêcher l'inversion de polarité d'apporter les effets négatifs de l'inversion de polarité. Il existe de nombreuses façons d'y parvenir, mais pour les applications à faible courant, son efficacité est généralement moins problématique. Tant que le système peut résister à la consommation d'énergie et que la chute de pression de tension de fonctionnement est associée à chaque méthode, les deux méthodes simples de la série PN ou de la diode Schottky peuvent être utilisées pour atteindre l'objectif.

La diode série PN est conçue pour accepter une plus grande chute de pression série (± 1V), ou peut avoir un transitoire inverse à haute tension (> 200V), alors utiliser une diode série PN est un bon choix. La figure 2 est fournie avec un exemple de conception. Il s'agit d'une solution simple et peu coûteuse qui peut fournir un blocage rapide, une fonction de réinitialisation et une tension de claquage élevée.

Figure 2 : Méthode de la diode en série Cette diode consomme le moins d'énergie, donc moins de dissipateurs thermiques et est peu coûteuse. Le système fonctionnera normalement tant que l'appareil est chaud pendant le fonctionnement normal ou dans d'éventuelles conditions de panne. Même ainsi, cette solution ne convient pas à chaque conception.

L'avantage de coût disparaîtra bientôt avec l'augmentation du courant de travail. De plus, sous un courant plus élevé, plus la consommation d'énergie est importante, plus la diode a besoin d'être grande, plus elle est chère, la conductivité thermique est meilleure et la structure de dissipation thermique est utilisée. De plus, dans un système à basse tension (≤5V), la chute de pression de la diode peut avoir un circuit de surpression supplémentaire en aval, ce qui en fait une méthode peu coûteuse devenue en fait très coûteuse.

Par conséquent, il est important de se souvenir de ces plusieurs avant d'utiliser la méthode de la diode PN. La série de diodes Schottky est similaire mais l'application est une méthode plus large qui consiste à utiliser une série de diodes Schottky au lieu de la série de diodes PN. Cette perte de charge est plus faible (± 0.

6V) et la consommation d'énergie est inférieure. La figure 3 montre le réglage de la diode Schottky. Cette configuration offre un excellent blocage, une importation de conception simple et un faible coût.

Il peut également être réinitialisé et peut supporter une tension de claquage relativement élevée (> 200V). Figure 3 : La chute de pression de la méthode de la diode Sitexerry peut réduire les exigences de gestion de la chaleur liées aux diodes PN traditionnelles, ce qui peut permettre d'obtenir des boîtiers plus petits et plus bas. Malgré cela, il faut quand même faire attention car il peut être encore trop élevé à cause de la perte de charge concernant de nombreuses applications.

De plus, bien que la plage de fonctionnement de la diode Schottky soit large par rapport à la diode série PN, la meilleure application de cette méthode reste un courant utilisant un courant inférieur à 200 mA et ayant une tension plus élevée (> 5V). Conclusion Quelle que soit la méthode utilisée, il est nécessaire de considérer deux aspects importants de la perte de charge et de la consommation d'énergie. Supposons que ces deux paramètres se situent dans des plages acceptables, alors deux méthodes peuvent protéger efficacement le système à faible courant à faible coût, qui est endommagé par des événements d'inversion de polarité.

Si la chute de pression ou la consommation d'énergie est un problème, il peut envisager la solution source telle que FRPF.