Elikatze-iturrietarako gain-tentsioko babesa

Energia horniduraren gaintentsioaren babesa oso erabilgarria da - PSUren akats batzuek ekipoan tentsio handiak eragin ditzakete. Gain-tentsioaren babesak erregulatzaile linealetan eta etengailu moduko elikadura-iturrietan hori gertatzea eragozten du.

Gaur egun elikatze-iturri modernoak oso fidagarriak diren arren, beti dago huts egiteko aukera txiki baina erreal bat.

Modu askotan huts egin dezakete eta aukera bereziki kezkagarria da serie-pasa elementuak, hau da, pasabide nagusiko transistoreak edo FET-ak zirkuitu laburtu egiten duen moduan huts egitea. Hori gertatzen bada, sarritan gain-tentsio gisa aipatzen den tentsio oso handia ager daiteke elikatzen ari den zirkuituan, ekipo osoan kalte hondamendiak eraginez.

Gain-tentsioko babes moduan babes-zirkuitu gehigarri bat gehituz gero, aukera nekez baina katastrofiko honen aurka babestea posible da.

Balio handiko ekipoen funtzionamendu oso fidagarria izateko diseinatutako elikatze-iturri gehienek gaintentsioaren babes motaren bat izango dute, elikadura-horniduraren hutsegiteek elikatzen ari diren ekipamenduari kalterik eragin ez diezaion ziurtatzeko. Hau bai elikadura-iturri linealei eta baita modu aldagarriko elikadura-iturriei ere aplikatzen zaie.

Baliteke elikadura-iturri batzuek gain-tentsioko babesik ez izatea eta hauek ez dira erabili behar ekipo garestiak elikatzeko; posible da zirkuitu elektronikoen diseinu txiki bat egin eta gain-tentsioko babes-zirkuitu txiki bat garatzea eta elementu gehigarri gisa gehitzea.

Gain-tentsioaren babesaren oinarriak

Modu asko daude elikatze-iturri batek huts egin dezakeen. Hala ere, gehiegizko tentsioaren babesa eta zirkuituaren arazoak apur bat gehiago ulertzeko, erraza da tentsio erregulatzaile lineal baten adibide sinple bat hartzea Zener diodo oso sinplea eta serieko transistore bat erabiliz.

Oinarrizko serie erregulatzailea zener diodoa eta igorlearen jarraitzailea erabiliz

Hornikuntza konplikatuagoek errendimendu hobea ematen badute ere, serieko transistore batean oinarritzen dira irteerako korrontea pasatzeko. Desberdintasun nagusia transistorearen oinarrian erregulatzaile-tentsioa aplikatzeko modua da.

Normalean sarrerako tentsioa serieko tentsio-erregulagailuaren elementuan hainbat volt erortzen dira. Horri esker, serieko transistoreak irteerako tentsioa behar bezala erregulatzen du. Sarritan, serie pasabideko transistorean erortzen den tentsioa nahiko altua da - 12 voltioko hornidurarako, sarrera 18 voltiokoa izan daiteke, behar den erregulazioa eta uhinen errefusa emateko, etab.

Horrek esan nahi du tentsio-erregulagailuaren elementuan xahututako bero-maila nabarmena egon daitekeela eta sarreran ager daitezkeen erpin iragankorrekin konbinatuta, horrek esan nahi du beti dagoela huts egiteko aukera.

Transistore serieak pasatzeko gailuak normalean huts egingo luke zirkuitu irekian, baina zenbait kasutan, transistoreak zirkuitu laburra sor dezake kolektorearen eta igorlearen artean. Hori gertatzen bada, orduan sarrerako tentsio erregulatu osoa agertuko litzateke tentsio-erregulatzailearen irteeran.

Tentsio osoa irteeran agertuko balitz, hornitzen ari diren zirkuituan dauden IC asko kaltetu ditzake. Kasu honetan zirkuitua konponketa ekonomikotik kanpo egon liteke.

Kommutazio-erreguladoreak funtzionatzeko modua oso ezberdina da, baina badira zirkunstantzia horietan irteera osoa elikadura-horniduraren irteeran ager daitekeen.

Bai erregulatutako elikadura linealetarako, bai etengailu moduko elikatze-iturrietarako, gaintentsioaren babesa beti komeni da.

Gain-tentsioko babes motak

Teknika elektroniko askotan bezala, gaitasun jakin bat ezartzeko hainbat modu daude. Hau egia da gehiegizko tentsioaren babeserako.

Hainbat teknika ezberdin erabil daitezke, bakoitza bere ezaugarriekin. Errendimendua, kostua, konplexutasuna eta funtzionamendu modua neurtu behar dira zirkuitu elektronikoen diseinuaren fasean zein metodo erabili behar den zehazteko.

• SCR Crowbar: izenak dioen bezala, crowbar zirkuituak zirkuitu labur bat jartzen du elikadura-iturriaren irteeran gain-tentsio-egoera bat bizi bada. Normalean tiristoreak, hau da, SCRak erabiltzen dira horretarako, korronte handiak alda ditzakete eta piztuta egon daiteke edozein karga sakabanatu arte. Tiristorea berriro lotu daiteke erregulatzailea putz egiten duen eta tentsio gehiago jarri ez dezan.

  Tiristorea gaintentsioaren babes-zirkuitua

  Zirkuitu honetan, Zener diodoa aukeratzen da, bere tentsioa irteerako funtzionamendu-tentsio normalaren gainetik egon dadin, baina kaltea gertatuko litzatekeen tentsioaren azpitik. Eroabide honetan, ez da korronterik igarotzen Zener diodoan bere matxura-tentsioa ez delako iritsi eta ez da korronterik iristen tiristorearen aterantz eta itzalita geratzen da. Elikatze-hornidura normaltasunez funtzionatuko du.

  Elikadura-iturriko serie-pasoko transistoreak huts egiten badu, tentsioa igotzen hasiko da - unitatean desakoplatzeak bermatuko du berehala ez dela igoko. Gora doan heinean, Zener diodoa eroaten hasten den puntutik gora igoko da eta korrontea tiristorearen atean sartuko da abiaraztearen eraginez.

  Tiristorea abiaraztean, elikadura-horniduraren irteera lurrera laburtuko du, elikatzen duen zirkuituari kalteak saihestuz. Zirkuitu labur hau fusible edo beste elementu bat pizteko ere erabil daiteke, tentsio-erregulatzaileari boterea kenduz eta unitatea kalte gehiagotik isolatuz.

  Sarritan, kondentsadore txiki baten formako desakoplamendu batzuk jartzen dira tiristorearen atetik lurrera, unitatearen energia iragankor zorrotzak edo RF atearen konexiora sar ez daitezen eta abiarazle faltsu bat eragin ez dezaten. Hala ere, hau ez da handiegia egin behar, zirkuituaren tiroa moteldu daitekeelako benetako hutsegite batean eta babesa motelegi egon daitekeelako.

  Tiristoreen gaintentsioaren babesari buruzko oharra:

  Tiristorea edo SCR, Silizio Kontrolatutako Rectifier erabil daiteke elikadura-zirkuitu batean gaintentsioaren babesa emateko. Tentsio altua detektatuz, zirkuituak tiristorea piztu dezake zirkuitu labur bat edo palanka bat jartzeko tentsioko errailaren zehar, tentsio altuera ez igotzeko.

  Irakurri gehiago buruz Tiristor Crowbar Gaintentsioaren Babes Zirkuitua.

• Tentsio-blokeatzea: gaintentsioaren babeserako beste forma oso sinple batek tentsio-blokeatzea deritzon ikuspegia erabiltzen du. Bere formarik sinpleenean elikadura-iturri erregulatuaren irteeran kokatutako Zener diodo bat erabiliz eman daiteke. Zener diodoaren tentsioa trenbidearen tentsio maximoaren apur bat gorago egotean, baldintza normaletan ez du eroapenik egingo. Tentsioa handiegia igotzen bada, orduan eroaten hasiko da, tentsioa trenbidearen tentsioaren apur bat gorago dagoen balio batean estutuz.

  Erregulatutako elikadurarako korronte-gaitasun handiagoa behar bada, transistore buffer batekin Zener diodo bat erabil daiteke. Honek Zener diodoaren zirkuitu sinplearen korronte-gaitasuna handituko du, transistorearen korronte-irabaziaren berdineko faktore batez. Zirkuitu honetarako potentzia-transistore bat behar denez, litekeena da korronte-irabazi maila baxua izango da - 20-50 agian.

  Zener diodoaren gain-tentsioa
  (a) - Zener diodo sinplea, (b) - korronte handiagoa transistore bufferarekin

• Tentsio-mugatzea: etengailu moduko elikadura-iturrietarako gaintentsioaren babesa behar denean, SMPS-k ez dira hedatuta dauden clamp eta crowbar teknikak, potentzia xahutzeko eskakizunak eta osagaien tamaina eta kostu posibleak direla eta.

  Zorionez, etengailu moduko erregulatzaile gehienek tentsio baxuko egoeran huts egiten dute. Hala ere, sarritan zuhurra da tentsioa mugatzeko gaitasunak ezartzea gain-tentsio baldintzen kasuan.
  
  Sarritan, gain-tentsioaren egoera sumatuz eta bihurgailua itzaliz lor daiteke. Hau bereziki aplikagarria da DC-DC bihurgailuen kasuan. Hau ezartzerakoan, beharrezkoa da IC erregulatzaile nagusitik kanpo dagoen zentzuzko begizta bat sartzea: etengailu moduko erregulatzaile askok eta DC-DC bihurgailuek txip bat erabiltzen dute zirkuituaren gehiengoa lortzeko. Oso garrantzitsua da kanpoko zentzumen-begizta erabiltzea, zeren eta etengailu-moduaren erregulatzaile-txipa hondatzen bada gain-tentsioaren egoera eraginez, zentzumen-mekanismoa ere kaltetuta egon daiteke.

  Jakina, gehiegizko tentsiorako babes mota honek erabiltzen diren zirkuitu eta etengailu moduko elikatze-iturri txip zehatzak diren zirkuituak behar ditu.

Hiru teknikak erabiltzen dira eta energia-horniduraren gain-tentsioaren babesa eraginkorra eman dezakete. Bakoitzak bere abantailak eta desabantailak ditu eta teknika aukeraketa egoeraren arabera egin behar da.

Utzi mezu bat 

Mezu zerrenda