Elektronik devreden düşürülerek zarar görebilir mi?

Düşük voltajda elektroniği kırabileceği bazı önemli mekanizmalar olup olmadığını merak ediyordum. Çok sayıda elektronun düşük voltajda düzgün çalışmadığı açıktır, ancak kalıcı hasar ne olacak? Soru onarım çalışmaları ile motive edildi. Hasar görmüş bir güç kaynağı söz konusu olduğunda ne tür ikincil etkiler araması gerektiğini merak ediyordum.

Düşük voltaj nedeniyle durduklarında motorların hasar görebileceğini düşünüyorum.

Peki düşük gerilimden (veya daha iyi bir şekilde desteklenmeden) kaynaklanan kalıcı hasar için spesifik mekanizmalar nelerdir? Hiç var mı?

Soruya eklemek için, yetersiz verildiğinde başarısız olan bileşenler veya basit devreler nelerdir?

Düşük voltaj nedeniyle hasar, aşırı voltaj kadar yaygın değildir, ancak duyulmamıştır.

Örnek: motoru süren bir güç mosfetine sahip basit bir devre. Niyet, mosfet'in tamamen açık veya tamamen kapalı olmasıdır. Her iki durumda da mosfet tarafından harcanan güç çok düşüktür:

• güç açık olduğunda, mosfet'in o-tamamen açık direnci çok düşük olduğundan, üzerindeki voltaj da çok düşüktür, bu nedenle güç (V * I) düşüktür.
• kapalı olduğunda gücün tam voltajı mosfet boyuncadır, ancak akım neredeyse sıfırdır, bu nedenle güç de neredeyse sıfırdır.

Bir mosfet, tamamen açmak için kapısında belirli bir voltaja ihtiyaç duyar. 8V tipik bir değerdir. Basit bir sürücü devresi bu voltajı doğrudan motoru besleyen güçten alabilir. Bu voltaj, mosfet'i tehlikeli bir duruma tamamen çevirmek için çok düşük olduğunda (moseft açısından) ortaya çıkabilir: yarı yarıya olduğunda, hem içinden geçen akım hem de üzerindeki voltaj önemli olabilir. onu öldürebilecek bir dağılma ile. Düşük gerilim ile ölüm.

Basit bir devre olduğunu varsayarak başladığımı unutmayın. Uygulamada bunun gibi ciddi bir devre düşük gerilim korumasına sahip olacaktır.

Wouter'ın bazı iyi bilgileri var, ancak yeterince yüksek voltaj sağlamanın bir cihaza zarar verebileceği daha fazla senaryo var.

Bazı üst uç ekranlar birden fazla voltaj kaynağı gerektirir ve bir kaynağı ikinci bir kaynaktan önce yeterince yüksek bir seviyeye ya da yeterince hızlı bir şekilde çalıştırmamak, ekrana veya denetleyiciye zarar verebilir.

Dahili mosfet bulunan bazı cihazlar kaynağın yetersizliği nedeniyle hasar görebilir. Bir TI çalışanı tarafından akım kontrollü bir led sürücüsü hakkında açıklandığı gibi, VLed kaynağı seçilen akımı bir kanaldan sağlamak için çok düşükse, bu kanaldaki mantık, daha fazla akım batırmaya çalışmak için kanalın mosfet'ini daha zorlamaya çalışacaktır. Sonunda, mosfet çipin diğer parçaları olmasa bile yanacaktır. Keşke bu tartışmayı bulabilir ve bağlayabilirdim.

Cihazın gücünün doğrudan zarar görmesine neden olmamakla birlikte, bir ısıtma elemanına doğru voltajın sağlanamaması, ısıtılan şeyin doğru / hızlı ısınmamasına neden olabilir. Kış Su Borusu ısıtıcıları, elektrikli sobalar, mikrodalgalar ("ısıtıcı" nın gevşek anlamı için), bazı araba parçaları. Artistik ortamlarda daha kötü, tıbbi cihazlar veya ısıtma. Fanlar, AC'ler veya peltler gibi soğutma çözümleri için de aynı şey geçerlidir. Voltaj sorunları nedeniyle düşük performanslı bir fan, hedefinin aşırı ısınmasına neden olabilir. Su pompaları da. Ve her üçü de yan etkileri nedeniyle zarar görebilir. Su pompaları normalde kendilerini soğutmak için hareketli suyu kullanır. Daha düşük bir voltaj suyun hareket etmesine neden olur, ancak kendini soğutacak kadar hızlı olmayabilir. Düşük performanslı fanlar cihaz tarafından soğuyamıyor olabilir.

Ve aklıma gelen son şarj cihazları. Arızalı bir şarj cihazı veya daha büyük bir devrenin parçası olarak kötü tasarlanmış bir şarj cihazı, şarj durumunda daha düşük bir gerilime neden olabilir. Bir pil, olmaması gerektiğinde devreye geri dönebilir.

Yükünüze bağlıdır.

Dirençli bir yük varsa, voltajı düşürmek daha az akım ileteceği ve daha az ısı yayacağı anlamına gelir. Burada yanlış bir şey yok.

Gerilimi bir transistörün kapısına / tabanına düşürürseniz ve tam olarak doymayabilir ve daha büyük bir voltaj düşüşüne sahip olabilirsiniz. Güç kaybı P = U * I olduğu için; transistördeki voltaj düşüşü iki katına çıkabilir (0,5V ila 1V), akım aşağı yukarı aynı kalabilir (örneğin 1000mA ila 800mA için). Güç dağıtımını etkili bir şekilde ikiye katladınız ve bu da hasara yol açabilir!

Cihaz doğrusal bir regülatör kullanıyorsa, regülatörün daha az voltaj ayarlaması gerekecektir. Bu, daha düşük güç kaybına yol açacaktır. Elbette regülatörün regülasyonu artık sürdüremediği ve çıkış voltajının da düşeceği bir sınır vardır. Bu çıkış belirli bir noktada kapanabilir veya çalışmayı durdurabilir.

Anahtarlamalı güç kaynakları sabit bir güç yüküdür. Çıktının sabit bir güç çekeceğini varsayarsanız; örneğin 3.3V 1A. Bu, giriş voltajı ne olursa olsun 3.3W'ye eşittir, her zaman 3.3W çeker. Uygulamada verimliliğiniz (değişkenlik gösterebilir) ve voltaj bölgesini sınırlarsınız, ancak 3.3W çekmeye çalışacaktır.

Giriş voltajı düşerse, giriş akımı artar. İndüktörler, diyotlar veya MOSFET'ler gibi parçalar daha yüksek akımı (ısı dağılımı veya doygunluk / tepe akımlarını aşan) işleyemezse hasara neden olabilir.

Ancak, bu durumda muhtemelen belirli bir işlem penceresini aşmış olursunuz. Örneğin, bir ürünün 9-15V giriş voltajı gereksinimi olabilir. Anahtarlama regülatörü (örneğin) 7V'de iyi çalışmasına rağmen, bir kısımdaki akımı aşabilir ve güvenilir olmayabilir.

Bazen bu cihazlarda "Düşük gerilim kilitleme" görürsünüz. Bu, anahtar modu beslemesinin kapanacağı bir voltajdır çünkü güvenilir çalışmayı garanti edemez.

Belirli elektronik sistemlerin belirli bir arıza moduna bir örnek Kilitlemedir.

https://en.wikipedia.org/wiki/Latch-up

Yukarıdaki bağlantıdan alıntı ...

Bu sık sık, açılışta gerekli sırada gelmeyen birden fazla besleme gerilimi kullanan devrelerde meydana gelir ve veri hatlarında henüz nominal bir besleme gerilimine ulaşmamış parçaların giriş oranını aşan gerilimlere yol açar.

Genellikle bu, sisteme güç döngüsü ile çözülebilir, ancak bu sistem başka bir mekanizmayı kontrol ediyorsa, dolaylı bir yan etki olarak daha fazla arızaya hatta fiziksel hasara neden olabilir.

Alçak gerilim olayları için genel terim "kopma" dır; güç kaynağı tasarımınıza tarama engellemesini dahil etmenin birçok yolu vardır.