Kaedah reka bentuk baharu untuk mengelakkan penyisipan yang salah

著者：Iflowpower – Portable Power Station Supplier

Selagi ia adalah sistem berkuasa bateri, selalu ada masalah ini: anda salah memasang bateri, peristiwa kekutuban terbalik, peristiwa kutub terbalik. Sistem tidak berfungsi buat sementara waktu atau kerosakan kekal. Bateri tersuai yang direka bentuk agar sesuai dengan pemasangan membantu meminimumkan peluang sisipan yang salah dan kutub terbalik, tetapi merupakan sel Jenis AAA, jenis AA, jenis C dan jenis D.

Bateri, atau CR123, CR2 dan bateri ion litium butang juga terdedah kepada kegagalan. Pada masa lalu, pereka bentuk menggunakan struktur mekanikal untuk mengelakkan sentuhan elektrik dengan terminal bateri (jika tidak dimasukkan dengan betul). Tetapi penyelesaian mekanikal jauh lebih sedikit.

Mereka biasanya mempunyai pemprosesan khas kerana sesentuh spring adalah untuk mengawal komponen mekanikal yang baik untuk memastikan bahawa ia adalah baik untuk bersentuhan dengan bateri dengan betul, tetapi tidak dimasukkan dengan betul. Toleransi yang sempit ini boleh mengakibatkan masalah kestabilan jangka panjang kerana spring dan sesentuh yang mesti digunakan mungkin bengkok atau rosak. Walaupun penggunaan biasa adalah perkara biasa, sisipan biasa penghantaran semula awal, juga boleh menyebabkan keletihan sentuhan, dan mengehadkan kebolehpercayaan dari semasa ke semasa.

Tetapi walaupun sekatan ini, penyelesaian mekanikal sentiasa wujud kerana ia adalah satu-satunya cara praktikal yang boleh digunakan oleh pereka bentuk untuk mengelakkan pemasangan bateri yang salah. Direka bentuk untuk mengelakkan penyelesaian elektrik daripada insiden kekutuban songsang yang disebabkan oleh bateri fasa songsang daripada dipertikaikan. Kerana penurunan tekanan semasa operasi biasa, ia biasanya tidak dipilih menggunakan diod siri.

Ia bukanlah idea yang baik menggunakan tetapan pembumian diod kerana peristiwa kekutuban songsang boleh menyebabkan nyahcas bahaya bateri untuk jangka masa yang lama dan menjadikan diod menjadi terlalu panas. MOSFET pembezaan menjadi kompleks, dan mungkin tidak dioptimumkan atau khusus untuk mengelakkan kekutuban terbalik. Spesifikasi utama prestasi penilaian dalam peristiwa kekutuban songsang mungkin hilang, dan ini mungkin membuatkan pereka bentuk perlu menganggarkan ciri prestasi jadual data dan meneka tempoh masa kerja keselamatan, adalah membimbangkan.

Selain itu, bergantung pada aplikasi MOSFET, mereka mungkin mempunyai pengawal atau fungsi kos tinggi yang lain. IC berbilang fungsi kadangkala dilengkapi dengan litar yang menghalang kekutuban songsang, yang biasanya menambahkan kerumitan litar dengan ketara kerana ia berfungsi dalam persekitaran pincang positif dan kemudian berfungsi atau tidak rosak dalam mod kekutuban songsang. Oleh itu, IC pelbagai fungsi telah membawa prestasi besar dan / atau harga kos.

Disebabkan oleh pertukaran kos efektif, pelaksanaan biasa mempunyai fungsi pincang songsang yang agak terhad (-2V atau -6V). Peranti perlindungan anti-kekutuban yang berdedikasi ialah cara yang berkesan untuk mengelakkan kesilapan memasukkan bateri Walau bagaimanapun, baru-baru ini, kemunculan peranti perlindungan kutub songsang khusus membekalkan pilihan elektrik yang lebih berdaya maju untuk pereka. Peranti khas (seperti peranti yang dibekalkan oleh penglihatan terbang) mewakili salah satu kaedah menghalang kekutuban songsang dan prestasi dan prestasi kos, adalah pilihan terbaik untuk sistem bekalan kuasa bateri.

Rajah 1. Litar yang dipaparkan daripada menghalang kekutuban songsang menggunakan peranti khusus. Rajah 1: Mengelakkan kekutuban songsang daripada menggunakan peranti khusus Tetapan mudah ini berterusan dengan pasti.

Direka untuk mengurangkan kehilangan voltan secara minimum, dan bertindak balas dengan cepat dan berkesan di bawah keadaan pincang songsang. Kos keseluruhan juga bagus. Diod SiteThetti biasanya lebih murah daripada peranti perlindungan kutub terbalik khusus, tetapi apabila arus operasi mula meningkat, jumlah kos kaedah Schottky akan mula meningkat.

Untuk pertukaran kos efektif, peranti perlindungan kutub songsang yang berdedikasi mungkin merupakan pendekatan elektronik yang paling menarik. Orang ramai akan terus melakukan lebih banyak kesilapan pada bateri, tetapi pereka bentuk menghalang cara kecil yang tidak dijangka juga akan berubah. Selepas mempertimbangkan komprehensif, peranti perlindungan kekutuban terbalik yang khusus mungkin menggantikan sepenuhnya penyelesaian mekanikal yang kompleks dari semasa ke semasa.

Punca kekutuban terbalik dan langkah-langkah yang boleh diambil untuk ini, tiada siapa yang mahu sistem mereka gagal, malah kebakaran yang lebih serius. Walau bagaimanapun, jika kekutuban terbalik dibiarkan pecah, keadaan di atas mungkin berlaku. Kekutuban songsang ialah pincang songsang keadaan mantap atau hasil sementara negatif.

Ini adalah keadaan elektrik yang berbahaya, dan apabila sistem itu berada di kilang, ia adalah sukar untuk dicegah. Kekutuban songsang ialah ancaman sebenar dalam pelbagai aplikasi biasa, termasuk elektronik mudah alih, sistem kuasa bateri, peranti yang disambungkan kepada bekalan kuasa automotif, mainan kuasa DC, produk dengan penyambung bicu baldi, atau mana-mana yang tertakluk kepada haba voltan negatif Palam atau peranti DC sementara aruhan. Sistem yang menyokong sambungan USB dan/atau pengecasan USB terjejas terutamanya.

Berikut adalah beberapa punca paling biasa kekutuban songsang:. Dalam sesetengah kes, pengecas mempunyai hubungan elektrik terbalik atau polariti boleh ditetapkan oleh pengguna, yang meninggalkan ruang untuk ralat. ● Gunakan bas fungsi "Palam Panas" USB untuk menyambung atau memutuskan sambungan peranti mudah alih dengan mudah apabila ia dicas, dan operasi "palam panas" adalah baharu, amplitud transien boleh tukar panas juga sama.

Transien kearuhan ini boleh mengayun bas untuk membalikkan keadaan kekutuban. Walaupun buaian ini selalunya sangat pendek, ia besar. Lebih daripada ± 20V ayunan rel voltan telah diukur dalam operasi "palam panas".

Sementara ini boleh menjejaskan peranti lain pada peranti yang diputuskan dan rel voltan. Masalah ini hanya akan menjadi lebih serius apabila arus pengecasan meningkat. ● Sistem yang dikuasakan oleh bateri bateri yang tidak dimasukkan dengan betul boleh rosak kerana bateri tidak dimasukkan dengan betul dan negatif positifnya dimasukkan.

Ini terutama berlaku untuk jenis AAA, jenis AA, jenis C dan sel jenis D, atau bateri lithium-ion CR123, CR2 atau mentega. Jika bateri dimasukkan dengan betul, penyelesaian mekanikal menghalang sentuhan elektrik dengan terminal bateri, tetapi penyelesaian ini mesti dibentuk daripada acuan dan boleh menahan keletihan sentuhan selepas satu tempoh masa. ● Membangunkan penggunaan palam dinding di negara kita, infrastruktur kuasa yang lebih sedikit di dunia, dan keperluan perlindungan yang kurang.

Oleh itu, bekalan kuasa boleh menghantar transien voltan besar pada talian. Pendawaian dalaman memburukkan keadaan. Pada masa lalu, lampu pijar tradisional boleh membantu menyerap dan menyekat tenaga sementara pada talian kuasa, tetapi tiada ciri penghalang lain seperti jenis baharu seperti LED dan CFL.

Masalah yang tidak pernah dihadapi dengan beralih ke LED dan CFL. ● Masukkan peranti ke dalam kereta (atau kapal terbang, kereta api, dll.) Dalam kebanyakan kes, penyesuai bekalan kuasa dalam bekalan kuasa pengangkutan termasuk kekutuban terbalik, tetapi terdapat pengecualian, terutamanya dalam produk gantian kos rendah.

Pengguna yang tidak dimaklumkan hanya meletakkan peranti yang dimasukkan ke dalam bicu pemetik api di dalam kereta, kerana dia tidak menyedari bicu pemetik api boleh menyebabkan kegagalan peranti. Memandangkan terdapat terlalu banyak cara untuk mencetuskan peristiwa kutub songsang, pereka bentuk mesti menghalang kekutuban songsang sebelum sistem akan menghalang kerosakan kepada kerosakan. Kaedah perlindungan terbaik bagi kekutuban terbalik dalam sistem 100mA ialah sistem arus rendah - iaitu, arus operasi di bawah 100mA atau 200mA - meliputi pelbagai aplikasi, daripada sistem keselamatan dan penggera kebakaran kepada automasi bangunan, alamat awam dan sistem rangkaian data.

Ini termasuk banyak persekitaran kerja yang berbeza, dan pereka bentuk tidak boleh sentiasa meramalkan di mana sistem akan digunakan. Mengikut situasi khusus, sistem mungkin terdedah kepada pincang songsang keadaan mantap atau keadaan elektrik negatif seperti transien negatif, yang boleh mengakibatkan kejadian kekutuban songsang dan merosakkan sistem. Hasilnya mungkin semudah kegagalan elektrik, tetapi jika keadaannya sangat serius, ia boleh menyebabkan kebakaran.

Oleh itu, kesan negatif pereka bentuk untuk mengelakkan kekutuban songsang daripada membawa kesan negatif kekutuban songsang. Terdapat banyak cara untuk mencapai ini, tetapi mengenai aplikasi semasa rendah, kecekapannya biasanya kurang bermasalah. Selagi sistem boleh tahan terhadap penggunaan kuasa dan penurunan tekanan voltan operasi dikaitkan dengan setiap kaedah, dua kaedah mudah siri PN atau diod Schottky boleh digunakan untuk mencapai tujuan.

Diod PN siri direka bentuk untuk menerima penurunan tekanan siri yang lebih besar (± 1V), atau mungkin mempunyai transien terbalik voltan tinggi (> 200V), kemudian menggunakan diod PN siri adalah pilihan yang baik. Rajah 2 dibekalkan dengan contoh reka bentuk. Ini ialah penyelesaian kos rendah ringkas yang boleh membekalkan penyekatan pantas, fungsi set semula dan voltan kerosakan tinggi.

Rajah 2: Kaedah Diod Siri Diod ini mempunyai penggunaan kuasa paling sedikit, jadi kurang sink haba dan kos rendah. Sistem akan berfungsi seperti biasa selagi peranti panas semasa operasi biasa atau keadaan kerosakan yang mungkin berlaku. Walaupun begitu, penyelesaian ini tidak sesuai untuk setiap reka bentuk.

Kelebihan kos tidak lama lagi akan hilang dengan peningkatan arus kerja. Lebih-lebih lagi, di bawah arus yang lebih tinggi, semakin besar penggunaan kuasa, semakin besar keperluan diod, semakin mahal, kekonduksian terma lebih baik, dan struktur pelesapan haba digunakan. Di samping itu, dalam sistem voltan rendah (≤5V), penurunan tekanan diod mungkin mempunyai litar penggalak hiliran tambahan, yang menjadikannya kaedah kos rendah sebenarnya menjadi sangat mahal.

Oleh itu, adalah penting untuk mengingati beberapa perkara ini sebelum menggunakan kaedah diod PN. Siri diod Schottky adalah serupa dengan tetapi aplikasinya adalah kaedah yang lebih luas adalah dengan menggunakan satu siri diod Schottky dan bukannya diod PN siri. Penurunan tekanan ini lebih rendah (± 0.

6V) dan penggunaan kuasa adalah kurang kuasa. Rajah 3 menunjukkan tetapan diod Schottky. Konfigurasi ini menyediakan penyekatan yang sangat baik, import reka bentuk ringkas dan kos rendah.

Ia juga boleh ditetapkan semula dan mungkin menyokong voltan kerosakan yang agak tinggi (> 200V). Rajah 3: Penurunan tekanan kaedah diod Sitexerry boleh mengurangkan keperluan pengurusan haba yang berkaitan dengan diod PN tradisional, dan ini mungkin mencapai pakej yang lebih kecil dan lebih rendah. Walaupun begitu, ia masih berhati-hati kerana ia mungkin masih terlalu tinggi kerana penurunan tekanan mengenai banyak aplikasi.

Selain itu, walaupun julat kendalian diod Schottky adalah luas daripada diod PN siri, aplikasi terbaik kaedah ini masih menggunakan arus di bawah 200 mA dan mempunyai voltan yang lebih tinggi (> 5V). Kesimpulan Kaedah mana yang digunakan, adalah perlu untuk mempertimbangkan dua aspek penting penurunan tekanan dan penggunaan kuasa. Katakan kedua-dua parameter ini berada dalam julat yang boleh diterima, maka dua kaedah boleh melindungi sistem arus rendah secara berkesan pada kos rendah, yang rosak daripada peristiwa kekutuban terbalik.

Jika penurunan tekanan atau penggunaan kuasa adalah masalah, ia boleh mempertimbangkan penyelesaian sumber seperti FRPF.