Як розробити діодні захисні схеми для підвищення безпеки побутових приладів?
Залишити повідомлення
1, основна функція ланцюга захисту діода
Захист проти зворотного з'єднання
Зворотне з'єднання потужності - один із поширених типів несправностей у побутових приладах, що може призвести до коротких схем, вигорання компонентів і навіть пожеж. Діодний антизадний ланцюг захисту використовує серії або паралельні діоди для запобігання потоку зворотного струму, використовуючи їх однонаправлену провідність. Наприклад, коли діод підключений послідовно на вхідному кінці джерела живлення постійного струму, і полярність джерела живлення є правильною, діод проводиться, а схема працює нормально; Коли джерело живлення змінюється, діод відключається, утворюючи відкритий ланцюг для захисту наступного ланцюга.
Захист зворотного струму
У таких програмах, як привід двигуна та світлодіод, зворотний струм може пошкодити чутливі компоненти. Паралельними діодами зворотного захисту можна забезпечити, що струм тече лише в напрямку вперед. Наприклад, у світлодіодному ланцюзі діод 1N4001 підключений паралельно. Коли зворотна напруга перевищує 50 В, діод руйнується і проводить, обходячи зворотний струм та захищаючи світлодіод від пошкоджень.
затискач напруги
Схема затискача напруги обмежує напругу в безпечному діапазоні через діоди. Коли вхідна напруга перевищує напругу вперед діода, діод проводить і відводить надлишкову напругу. Наприклад, діод регулятора напруги підключений паралельно на вхідному кінці джерела живлення постійного струму. Коли вхідна напруга перевищує його напругу розбиття, діод проводить, стискаючи напругу на встановленому значенні та захищаючи наступну схему від пошкодження перенапруги.
Перехідне придушення напруги
Тимчасове перенапруження (наприклад, удари блискавки, операції комутатора) можуть спричинити пошкодження компонентів ланцюга. Діоди TVS (перехідні супресори напруги) мають характеристики швидкої реакції та низької напруги затискання, які можуть ефективно поглинати перехідну енергію. Наприклад, коли двонаправлений діод телевізорів підключений паралельно на вхідному кінці джерела живлення змінного струму, телевізори швидко проводять, коли напруга перевищує його напругу розбиття, вивільняючи енергію перенапруги в землю та захищаючи наступну схему.
2, типова конструкція ланцюга захисту діода
Діодний серія проти зворотного захисту
Ця схема досягає проти зворотного захисту шляхом підключення діода послідовно на вхідному клемі живлення. Переваги - це проста структура та низька вартість, але спостерігається падіння напруги на 0,7 В, що може вплинути на ефективність низьких схем живлення напруги. Для зменшення споживання електроенергії можуть бути використані діоди з низькою напругою Schottky.
Діод Паралельний антизеречний захист
Анти зворотного захисту досягається за допомогою паралельних діодів та запобіжників самодоновлення. Коли джерело живлення повертається, діод проводить, стискаючи напругу на рівні 0,7 В, створюючи високий струм, який призводить до того, що запобіжник працює та відключає ланцюг. Ця схема може запобігти живленню до наступної схеми, але потрібні додаткові витрати на запобіжник.
Випрямлення мосту типу проти зворотного захисту
Підключення випрямлячого мосту до ланцюга забезпечує нормальну роботу незалежно від полярності джерела живлення. Недолік цієї схеми полягає в тому, що падіння напруги по діода споживає енергію, що вдвічі перевищує енергетичне споживання серії.
Ліжка захисту від телевізорів
Діоди телевізора широко використовуються для захисту від перенапруг у джерелах живлення постійного струму, живлення змінного струму та сигнальних ліній. Наприклад, в ланцюзі інтерфейсу USB використовується однонаправлений діод телевізорів для захисту лінії електропередачі VBUS, а двонаправлений діод додається між лініями даних D+і D -, щоб запобігти пошкодженню електростатичного розряду інтерфейсу.
3, параметри вибору та стратегії застосування діодів
Ключові параметри вибору
При проектуванні ланцюгів захисту діодів слід враховувати такі параметри:
Повторна пікова зворотна напруга (VRRM): максимальна зворотна напруга, яку може протистояти діод.
Середній вперед виправлений струм (якщо (AV)): середній струм, коли діод проводиться в напрямку вперед.
Напруга вперед (VF): падіння напруги, коли діод проводиться в напрямку вперед.
Час зворотного відновлення (TRR): час відновлення діода від провідності до відсічення.
Стратегія застосування
Виберіть діоди на основі робочої напруги та струму ланцюга: Переконайтесь, що VRRM та, якщо (AV) діода відповідають вимогам ланцюга.
Оптимізуйте макет ланцюга: зменшити індуктивність паразитів між діодами та іншими компонентами та покращити швидкість реакції.
Розглянемо проблеми з розсіюванням тепла: У застосуванні високого струму діоди можуть генерувати тепло, і необхідно розробити достатній простір для розсіювання тепла або теплові раковини.
