Қате кірістірудің алдын алу үшін жаңа дизайн әдісі

著者：Iflowpower – Fornecedor de estação de energia portátil

Бұл батареямен жұмыс істейтін жүйе болғандықтан, әрқашан бұл мәселе бар: сіз батареяны орнатуда қателесесіз, кері полярлық оқиғалары, кері полярлық оқиғалар. Жүйенің уақытша ақаулығы немесе тұрақты зақымдануы. Жинаққа сәйкестендірілген реттелетін батарея дұрыс емес кірістіру мен кері полярлық мүмкіндіктерді азайтуға көмектеседі, бірақ AAA, AA типі, C типті және D типті ұяшықтар.

Батарея, тіпті CR123, CR2 және түймелі литий-иондық батарея да істен шығуға бейім. Бұрын дизайнерлер аккумулятор терминалдарымен (дұрыс салынбаса) электрлік жанасуды болдырмау үшін механикалық құрылымдарды пайдаланды. Бірақ механикалық шешім әлдеқайда аз.

Олар әдетте арнайы өңдеуден өтеді, себебі серіппелі контактілер батареямен дұрыс байланыста болу жақсы, бірақ дұрыс салынбағанына көз жеткізу үшін жақсы механикалық компоненттерді басқаруға арналған. Бұл тар төзімділік ұзақ мерзімді тұрақтылық мәселелеріне әкелуі мүмкін, себебі пайдаланылуы тиіс серіппелер мен контактілер майысқан немесе ақаулы болуы мүмкін. Тіпті қалыпты пайдалану қалыпты, бастапқы қайта жіберуді қалыпты енгізу де контактілердің шаршауын тудыруы және уақыт өте сенімділігін шектеуі мүмкін.

Бірақ бұл шектеулер болса да, механикалық шешімдер әрқашан болды, өйткені олар дизайнерлер батареяларды дұрыс орнатпау үшін қолдана алатын жалғыз практикалық әдіс болып табылады. Кері фазалық батареялардан туындаған кері полярлық инциденттерден электрлік шешімдерді даулауға жол бермеу үшін жасалған. Қалыпты жұмыс кезінде қысымның төмендеуіне байланысты ол әдетте сериялы диодты пайдаланып таңдалмайды.

Диодты жерге қосу параметрлерін пайдалану жақсы идея емес, себебі кері полярлық оқиғасы батареяның ұзақ уақыт зарядсыздану қаупін тудыруы және диодтың қызып кетуіне әкелуі мүмкін. Дифференциалды MOSFET күрделі болуы керек және кері полярлықты болдырмау үшін оңтайландырылмаған немесе арнайы болмауы мүмкін. Кері полярлық жағдайында бағалау өнімділігінің негізгі сипаттамалары жоғалуы мүмкін және бұл дизайнерге деректер кестесінің өнімділік сипаттамаларын бағалауға және жұмыс уақытының қауіпсіз кезеңін болжауға мәжбүр етуі мүмкін.

Сонымен қатар, MOSFET қолданбасына байланысты оларда контроллер немесе басқа да қымбат функция болуы мүмкін. Көп функциялы IC кейде кері полярлықты болдырмайтын тізбектермен жабдықталған, бұл әдетте тізбектің күрделілігін айтарлықтай арттырады, өйткені олар оң ығысу ортасында жұмыс істейді, содан кейін кері полярлық режимінде жұмыс істейді немесе зақымдалмайды. Сондықтан көп функциялы IC үлкен өнімділікті және/немесе өзіндік құнын әкелді.

Үнемді айырбастаудың арқасында типтік енгізу салыстырмалы түрде шектеулі кері ығысу функциясына ие (-2V немесе -6V). Арнайы полярлыққа қарсы қорғаныс құрылғысы батареяларды қате енгізудің алдын алудың тиімді әдісі болып табылады Алайда, соңғы уақытта арнайы кері полярлық қорғаныс құрылғыларының пайда болуы дизайнерлер үшін өміршең электр опцияларын ұсынады. Арнайы құрылғылар (мысалы, ұшатын көзбен қамтамасыз етілетін құрылғылар) кері полярлықтың алдын алу әдістерінің бірі болып табылады және өнімділігі мен өнімділігі, аккумуляторлық қуат беру жүйелері үшін ең жақсы таңдау болып табылады.

1-сурет. Көрсетілген тізбектер арнайы құрылғыларды пайдаланып кері полярлықты болдырмайды. 1-сурет: Арнайы құрылғыларды пайдаланудан кері полярлықты болдырмау Бұл қарапайым параметр сенімді түрде жұмыс істейді.

Кернеудің жоғалуын барынша азайтуға және кері ауытқу жағдайында тез және тиімді әрекет етуге арналған. Жалпы құны да жақсы. SiteThetti диодтары әдетте арнайы кері полярлық қорғаныс құрылғыларына қарағанда арзанырақ, бірақ жұмыс тогы арта бастағанда, Шоттки әдісінің жалпы құны көтеріле бастайды.

Үнемді айырбастау үшін арнайы кері полярлық қорғаныс құрылғылары ең тартымды электрондық тәсіл болуы мүмкін. Адамдар аккумуляторда көбірек қателіктер жасай береді, бірақ дизайнерлер кішігірім күтпеген жолдар да өзгереді. Кешенді қарастырғаннан кейін, арнайы кері полярлық қорғаныс құрылғысы уақыт өте күрделі механикалық ерітіндіні толығымен алмастыра алады.

Кері полярлықтың себебі және бұл үшін қабылданатын шаралар ешкім өз жүйесінің істен шығуын қаламайды, тіпті одан да ауыр өртті жағу. Алайда, егер кері полярлықтың бұзылуына рұқсат етілсе, жоғарыда көрсетілген жағдай орын алуы мүмкін. Кері полярлық тұрақты күйдегі кері ығысу немесе теріс өтпелі нәтиже болып табылады.

Бұл қауіпті электрлік жағдай және жүйе зауыттық фабрика болғаннан кейін оның алдын алу қиын. Кері полярлық – мобильді электрониканы, аккумуляторлық қуат жүйелерін, автомобиль қуат көзіне қосылған құрылғыларды, тұрақты ток қуат ойыншықтарын, шөміш қосқышы бар өнімдерді немесе кез келген теріс кернеудегі жылу ашасы немесе индуктивтілік өтпелі тұрақты ток құрылғысын қоса алғанда, әртүрлі жалпы қолданбалардағы нақты қауіп. USB қосылымын және/немесе USB зарядын қолдайтын жүйелер әсіресе әсер етеді.

Төменде кері полярлықтың ең көп тараған себептері берілген: Кейбір жағдайларда зарядтағыштың кері электр контактісі бар немесе полярлықты пайдаланушы орнатуы мүмкін, бұл қате орын қалдырады. ● Мобильді құрылғы зарядталған кезде оны оңай қосу немесе ажырату үшін USB «Hot Plug» функциясының шинасын пайдаланыңыз, ал «ыстық штепсель» операциясы жаңа, ыстық ауыстырылатын өтпелі процестің амплитудасы да бірдей.

Бұл индуктивтілік өтпелі процестер шинаны кері полярлық жағдайларға айналдыра алады. Бұл тербеліс жиі өте қысқа болғанымен, ол үлкен. ± 20 В астам кернеу рельсінің ауытқуы «ыстық штепсель» жұмысында өлшенді.

Бұл өтпелі кезең ажыратылған құрылғыдағы және кернеу жолындағы басқа құрылғыларға әсер етуі мүмкін. Бұл мәселе зарядтау тогы жоғарылағанда ғана маңыздырақ болады. ● Дұрыс салынбаған аккумулятор батареяларымен жұмыс істейтін жүйе ақаулы болуы мүмкін, себебі батарея дұрыс салынбаған және оның оң терісі салынған.

Бұл әсіресе AAA түрі, AA түрі, C-типі және D-түрі ұяшықтары немесе CR123, CR2 немесе май литий-ионды батареяларына қатысты. Батарея дұрыс салынған болса, механикалық ерітінді батарея терминалымен электрлік жанасуды болдырмайды, бірақ бұл ерітінділер қалыптан қалыпталуы керек және белгілі бір уақыттан кейін контакттың шаршауына төтеп бере алады. ● Біздің елде қабырға тығындарын қолдану дамып келе жатқандықтан, әлемде қуат инфрақұрылымы аз және қорғаныс талаптары аз.

Сондықтан электрмен жабдықтау желіде үлкен кернеудің өтпелі процестерін бере алады. Ішкі сымдар жағдайды нашарлатады. Бұрын дәстүрлі қыздыру шамдары электр желісіндегі өтпелі энергияны сіңіріп, басуға көмектесе алады, бірақ LED және CFL сияқты жаңа түрлер сияқты басқа ингибиторлық мүмкіндік жоқ.

Жарық диодты және CFL-ге көшу арқылы ешқашан кездеспеген мәселелер. ● Құрылғыны көлікке (немесе ұшаққа, пойызға, т.б.) салыңыз. Көптеген жағдайларда тасымалдау қуат көзіндегі қуат көзі адаптері кері полярлықты қамтиды, бірақ ерекше жағдайлар бар, әсіресе арзан ауыстырылатын өнімдерде.

Хабарсыз пайдаланушылар құрылғыны көліктегі жеңілірек ұяшыққа салып қана қояды, өйткені ол жеңілірек ұяшық құрылғының істен шығуына әкелетінін түсінбеді. Кері полярлық оқиғаны іске қосудың тым көп жолдары болғандықтан, жүйе зақымдануды болдырмас бұрын дизайнер кері полярлықты болдырмауы керек. 100 мА жүйесіндегі кері полярлықты қорғаудың ең жақсы әдісі төмен ток жүйесі болып табылады, яғни жұмыс тогы 100 мА немесе 200 мА төмен - қауіпсіздік жүйесі мен өрт дабылынан бастап ғимаратты автоматтандыруға, жалпы хабарландыру және деректер желісі жүйесіне дейін әртүрлі қолданбаларды қамтиды.

Оларға көптеген әртүрлі жұмыс орталары кіреді және дизайнерлер жүйенің қайда қолданылатынын әрқашан болжай алмайды. Арнайы жағдайға сәйкес жүйе тұрақты күйдегі кері ығысуға немесе теріс өтпелі процестер сияқты теріс электрлік жағдайларға ұшырауы мүмкін, бұл кері полярлық оқиғаларға әкелуі және жүйені зақымдауы мүмкін. Нәтиже электр тогының бұзылуы сияқты қарапайым болуы мүмкін, бірақ егер жағдай өте ауыр болса, бұл өртке әкелуі мүмкін.

Сондықтан, кері полярлықтың теріс әсерлерін әкелетін кері полярлықты болдырмау үшін дизайнерлердің теріс әсерлері. Бұған қол жеткізудің көптеген жолдары бар, бірақ аз ток қолданбалары туралы оның тиімділігі әдетте проблемалық емес. Жүйе қуат тұтынуға төзімді бола алатын болса және жұмыс кернеуінің қысымының төмендеуі әрбір әдіспен байланысты болса, мақсатқа жету үшін сериялық PN немесе Шоттки диодының екі қарапайым әдісін қолдануға болады.

PN сериялы диод үлкенірек сериялық қысымның төмендеуін (± 1V) қабылдауға арналған немесе жоғары вольтты кері өтпелі (> 200 В) болуы мүмкін, содан кейін сериялы PN диодын пайдалану жақсы таңдау болып табылады. 2-сурет дизайн үлгісімен бірге берілген. Бұл жылдам блоктауды, қалпына келтіру функциясын және жоғары бұзылу кернеуін қамтамасыз ете алатын қарапайым арзан шешім.

2-сурет: сериялық диод әдісі Бұл диодта ең аз қуат тұтынылады, сондықтан жылу қабылдағыштары аз және құны төмен. Құрылғы қалыпты жұмыс кезінде немесе ықтимал ақаулық жағдайлары кезінде ыстық болса, жүйе қалыпты жұмыс істейді. Дегенмен, бұл шешім әр дизайнға сәйкес келмейді.

Шығынның артықшылығы жұмыс ағымының жоғарылауымен жақын арада жоғалады. Сонымен қатар, жоғары ток астында, көп қуат тұтыну, үлкен диод қажет, қымбатырақ, жылу өткізгіштік жақсы және жылу тарату құрылымы пайдаланылады. Сонымен қатар, төмен вольтты жүйеде (≤5V) диод қысымының төмендеуі қосымша төменгі ағынды күшейткіш тізбегіне ие болуы мүмкін, бұл оның құны төмен әдіс деп күтілуде, шын мәнінде өте қымбатқа түседі.

Сондықтан, PN диод әдісін қолданбас бұрын, осы бірнеше есте сақтау маңызды. Шоттки диодтарының сериясы ұқсас, бірақ қолдану кеңірек әдіс PN сериялы диодтың орнына Шоттки диодтарының сериясын пайдалану болып табылады. Бұл қысымның төмендеуі төмен (± 0.

6V) және қуат тұтыну аз қуат. 3-суретте Шоттки диодының баптауы көрсетілген. Бұл конфигурация тамаша блоктауды, қарапайым дизайн импортын және төмен бағаны қамтамасыз етеді.

Оны қалпына келтіруге де болады және салыстырмалы түрде жоғары бұзылу кернеуін (> 200 В) қолдауы мүмкін. 3-сурет: Sitexerry диод әдісінің қысымының төмендеуі дәстүрлі PN диодтарына қатысты жылуды басқару талаптарын азайтуы мүмкін және бұл кішірек және төменгі пакеттерге қол жеткізуі мүмкін. Осыған қарамастан, ол әлі де мұқият, өйткені көптеген қолданбаларға қатысты қысымның төмендеуіне байланысты ол әлі де тым жоғары болуы мүмкін.

Сонымен қатар, Шоттки диодының жұмыс диапазоны PN сериялы диодқа қарағанда кең болса да, бұл әдістің ең жақсы қолданылуы әлі де 200 мА төмен токты пайдаланатын ток болып табылады және жоғары кернеуге ие (> 5 В). Қорытынды Қандай әдіс қолданылады, қысымның төмендеуі мен қуат тұтынудың екі маңызды аспектісін қарастыру қажет. Бұл екі параметр қолайлы диапазондарда делік, онда екі әдіс кері полярлық оқиғалардан зақымдалған төмен ток жүйесін төмен шығындармен тиімді қорғай алады.

Қысымның төмендеуі немесе қуат тұтыну мәселесі болса, ол FRPF сияқты бастапқы шешімді қарастыруы мүмкін.