Sa modernong pang industriya at automotive electronic system, ang teknolohiya ng proteksyon ng circuit ay gumaganap ng isang mahalagang papel. Habang patuloy na tumataas ang pagsasama at pagiging kumplikado ng mga aparato, ang mga isyu tulad ng overcurrent, overvoltage, electrostatic discharge (ESD), at electromagnetic interference (EMI) ay naging mas kilala. Ang tamang pagpili ng mga bahagi ng proteksyon ng circuit ay maaaring epektibong palawigin ang haba ng buhay ng mga aparato at matiyak ang katatagan at pagiging maaasahan ng sistema.

Ano ang Proteksyon sa Sirkito?

Ang proteksyon ng circuit ay tumutukoy sa mga hakbang na kinuha upang maprotektahan ang mga elektronikong aparato o mga sistema ng kapangyarihan mula sa hindi maibabalik na pinsala na dulot ng abnormal na boltahe, overcurrent, short circuit, surges, atbp. Sa simpleng mga termino, ang proteksyon ng circuit ay gumaganap bilang "bantay sa kaligtasan" ng mga elektronikong aparato. Sa pamamagitan ng iba't ibang mga bahagi o solusyon, ginagabayan at hinihigop nito ang mga abnormalidad ng circuit upang maiwasan ang pinsala sa mga kritikal na bahagi. Ang mga karaniwang bahagi ng proteksyon ng circuit ay kinabibilangan ng, ngunit hindi limitado sa:

Metal oksido Varistor (MOV)

Sumisipsip ng overvoltage surges upang maiwasan ang sensitibong mga bahagi mula sa pagiging nasira.

Transient boltahe pagsugpo diode (TVS)

Mabilis na tumutugon sa mga spike ng boltahe, pinoprotektahan ang circuit mula sa mga panandaliang surges.

Gas Discharge Tube (GDT)

Kilala para sa kanyang mataas na surge tolerance, karaniwang ginagamit sa mga aparato ng komunikasyon at pang industriya kapangyarihan proteksyon.

Polymer Positibong Temperatura koepisyent (PPTC) Fuse

Pinuputol ang circuit sa panahon ng overcurrent at awtomatikong mababawi pagkatapos ng pagkakamali ay na clear.

Mga Espesyal na Kinakailangan para sa Mga Aplikasyon sa Industriya at Automotive

Sa mga industriyal na kapaligiran, ang mga kagamitan ay kailangang makayanan ang malupit na kondisyon tulad ng mataas na temperatura, kahalumigmigan, alikabok, at panginginig ng boses. Samakatuwid, ang mga bahagi ng proteksyon ay kailangang magkaroon ng mga katangian tulad ng paglaban sa mataas na temperatura, mataas na boltahe na pagpaparaya, at mahabang haba ng buhay. Sa mga aplikasyon ng sasakyan, ang mga elektronikong bahagi ay dapat sumunod sa mga pamantayan ng AEC-Q at dapat na lumalaban sa mga shock, vibration, at malawak na temperatura (karaniwan mula -40°C hanggang 125oC).

Karaniwang Mga Bahagi ng Proteksyon ng Circuit at ang kanilang mga Application

Narito ang ilang mga karaniwang bahagi ng proteksyon ng circuit:

Metal Oxide Varistor (MOV)

Ang mga MOV ay karaniwang ginagamit para sa proteksyon ng overvoltage sa mga electronic circuit. Kapag ang overvoltage ay nangyayari, ang MOV ay naglilimita sa boltahe sa isang tiyak na antas sa pamamagitan ng mga di linear na katangian nito, na pumipigil sa pinsala sa iba pang mga bahagi. Ang mga MOV ay partikular na malawak na ginagamit sa mga circuit ng AC.

Larawan 3-1: Metal Oxide Varistor, 385V

Glass Discharge Tube

Ang glass discharge tube ay pinagsasama ang mga pakinabang ng ceramic gas discharge tubes habang natutugunan ang mas mataas na DC breakdown boltahe kinakailangan. Ito ay may isang mababang boltahe ng kondaksyon at mataas na discharge kasalukuyang, na ginagawang angkop para sa malupit na kapaligiran ng proteksyon ng kidlat. Ito ay malawakang ginagamit sa automotive at komunikasyon kagamitan.

Pansamantalang Boltahe Pagsugpo Diodes (TVS Diodes)

Ang mga TVS diode ay may mahalagang papel sa proteksyon ng circuit, lalo na sa pagprotekta sa mga sensitibong bahagi. Ang kanilang bilis ng tugon ay lubhang mabilis (sa picosecond range), na nagbibigay daan sa kanila upang mabilis na putulin ang overvoltage. Bilang isang resulta, ang mga ito ay madalas na ginagamit para sa I / O port proteksyon sa mga kritikal na data transmission application.

Ceramic Gas Discharge Tube

Ang mga ceramic gas discharge tubes ay isa sa mga pinaka karaniwang ginagamit na uri ng mga aparato ng proteksyon ng surge. Ang mga ito ay gumaganap ng isang makabuluhang papel sa DC power supply at signal surge protection. Ang kanilang istraktura ay nagtatampok ng malaking kapasidad na nagdadala ng kasalukuyang, maliit na capacitance sa pagitan ng mga yugto, at mataas na paglaban sa pagkakabukod, na maaaring mabilis na protektahan ang circuit mula sa pinsala sa kaso ng kidlat o iba pang mga pagdagsa.

Figure 3-4: Ceramic Gas Discharge Tube

Polymer Positibong Temperatura koepisyent (PPTC) Fuse

Ang PPTC fuses ay gumagamit ng mga materyales ng polimer na mabilis na nagdaragdag ng paglaban kapag ang overcurrent ay nangyayari, kaya pinoprotektahan ang circuit. Sa sandaling ang overcurrent ay na clear, ang fuse ay bumabalik sa kanyang paunang mababang estado ng paglaban, na iniiwasan ang pangangailangan para sa madalas na mga kapalit ng fuse.

Mga Konsiderasyon sa Disenyo para sa Proteksyon ng Circuit sa mga Praktikal na Application

Piliin ang Tamang Uri ng Component:

Pumili ng mga bahagi na may naaangkop na bilis ng tugon at kakayahan sa paghawak ng enerhiya batay sa mga tiyak na sitwasyon ng application at mga pangangailangan sa proteksyon.

Isaalang alang ang mga Salik sa Kapaligiran:

Sa pang industriya at automotive kapaligiran, isaalang alang ang epekto ng mga panlabas na kondisyon tulad ng temperatura, kahalumigmigan, at mekanikal shock sa pagganap ng mga bahagi.

Matugunan ang Mga Pamantayan sa Industriya:

Ang mga bahagi ng sasakyan ay dapat sumunod sa mga pamantayan ng AEC-Q100 o AEC-Q200, samantalang ang mga bahagi ng industriya ay kailangang sumailalim sa mga kaukulang sertipikasyon na mataas na pagiging maaasahan.

Proteksyon Chain Disenyo:

Gumamit ng isang kumbinasyon ng maraming mga bahagi ng proteksyon upang bumuo ng isang layered proteksyon chain, pagpapahusay ng pangkalahatang pagiging maaasahan ng sistema.

Mga Trend sa Hinaharap: Smart at Integrated Solutions

Sa mabilis na pag unlad ng Industry 4.0 at automotive electronics, ang teknolohiya ng proteksyon ng circuit ay patuloy na umuunlad. Sa isang banda, ang mga smart protection component ay lumitaw, na nagsasama ng mga diagnostic function upang masubaybayan ang katayuan ng circuit sa real time at magbigay ng feedback. Sa kabilang banda, ang mga mataas na pinagsamang mga solusyon sa proteksyon ay nakakakuha ng traksyon. Ang mga solusyon sa single chip na nagsasama ng maraming mga function ng proteksyon ay nakakabawas ng pagiging kumplikado ng disenyo ng circuit at nagse save ng puwang ng PCB. Bukod dito, ang napapanatiling disenyo ay nagiging isang trend, na may isang pokus sa pagpapahusay ng tibay at enerhiya na kahusayan ng mga bahagi ng proteksyon upang mabawasan ang kapalit na dalas at suportahan ang berdeng elektronikong disenyo.

Pangwakas na Kaisipan

Ang teknolohiya ng proteksyon ng circuit ay ang cornerstone ng pagtiyak ng matatag na operasyon ng mga sistemang pang industriya at automotive. Sa pamamagitan ng maingat na pagpili ng angkop na mga bahagi ng proteksyon at pagdidisenyo ng epektibong mga circuit ng proteksyon, ang kaligtasan at pagiging maaasahan ng mga sistema ay maaaring makabuluhang mapabuti. Habang ang mga kapaligiran ng application ay nagiging lalong kumplikado, ang teknolohiya sa proteksyon ng circuit sa hinaharap ay patuloy na bumuo patungo sa mas malaking katalinuhan at pagsasama, na nagbibigay ng malakas na suporta para sa isang mas malawak na hanay ng mga patlang ng aplikasyon.