Comment les circuits de surtension de thyristor SCR protègent les alimentations contre les surtensions ?

Les alimentations sont l'un des composants les plus importants des systèmes électroniques. Ils sont normalement fiables, mais s'ils échouent, ils peuvent endommager considérablement les circuits qu'ils alimentent. Heureusement, le thyristor ou le SCR peut offrir une méthode très simple mais efficace pour fournir un circuit de pied de biche pour se protéger contre cette éventualité.

Cette part expliquerait pourquoi il est important d'éviter les pannes d'alimentation, comment le circuit de surtension du thyristor ou du SCR protège-t-il les alimentations et les limites du circuit du pied de biche. Si vous avez été ou êtes victime d'une panne de courant, vous pouvez mieux apprendre à résoudre les problèmes avec un circuit de pied de biche. Continuons à lire !

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Contenu

● Pourquoi est-il important de protéger l'alimentation analogique ?

● Comment un circuit de surtension à thyristors / SCR protège-t-il les alimentations?

● Quelles sont les limites d'un circuit Crowbar?

● QFP

● Conclusion

Pourquoi est-il important de protéger l'alimentation analogique ?

Un mode de défaillance pour de nombreuses alimentations régulées analogiques est que le transistor passe-série peut tomber en panne avec un court-circuit apparaissant entre le collecteur et l'émetteur. Si cela se produit, la tension non régulée complète peut apparaître à la sortie, ce qui placerait une tension intolérablement élevée sur l'ensemble du système, provoquant la défaillance de nombreux circuits intégrés et autres composants.

En regardant les tensions impliquées, il est très facile de comprendre pourquoi l'inclusion d'une protection contre les surtensions est si importante. UNE alimentation analogique typique peut fournir 5 volts stabilisés aux circuits logiques. 

Pour fournir une tension d'entrée suffisante pour donner une stabilisation adéquate, un rejet d'ondulation et similaire, l'entrée du régulateur d'alimentation peut être dans la région de 10 à 15 volts. Même 10 volts suffiraient à détruire de nombreuses puces utilisées aujourd'hui, en particulier les plus chères et les plus compliquées. Par conséquent, empêcher cela est d'une grande importance.

L'introduction aux alimentations dans les circuits analogiques

Comment un circuit de surtension à thyristors / SCR protège-t-il les alimentations?

Le circuit du pied-de-biche à thyristor illustré est très simple, n'utilisant que quelques composants. Il peut être utilisé dans de nombreuses alimentations et peut même être installé ultérieurement dans des situations où aucun protection contre les surtensions pour les alimentations.

Il n'utilise que quatre composants : un redresseur contrôlé au silicium ou SCR, une diode Zener, une résistance et un condensateur. Et ils fonctionnent ensemble comme ceci :

ÉTAPE 1 

Le pied de biche ou le circuit de protection contre les surtensions SCR est connecté entre la sortie de l'alimentation et la terre. La tension de la diode Zener est choisie légèrement supérieure à celle du rail de sortie. Généralement, un rail de 5 volts peut fonctionner avec une diode Zener de 6.2 volts. Lorsque la tension de la diode Zener est atteinte, le courant traversera le Zener et déclenchera le redresseur ou le thyristor commandé au silicium. Cela fournira alors un court-circuit à la terre, protégeant ainsi les circuits qui sont alimentés de tout dommage et faisant également sauter le fusible qui supprimera alors la tension du régulateur série.

ÉTAPE 2  

Comme un redresseur contrôlé au silicium, un SCR ou un thyristor est capable de transporter un courant relativement élevé - même des appareils assez moyens peuvent conduire cinq ampères et des pics de courant courts pouvant atteindre 50 ampères et plus, des appareils bon marché peuvent fournir un très bon niveau de protection pour petit coût. De plus, la tension aux bornes du SCR sera faible, généralement seulement un volt lorsqu'il s'est déclenché et, par conséquent, la dissipation thermique n'est pas un problème.

ÉTAPE 3 

La petite résistance, souvent d'environ 100 ohms de la gâchette du thyristor ou du SCR à la terre, est nécessaire pour que le Zener puisse fournir un courant raisonnable lorsqu'il s'allume. Il maintient également la tension de grille au potentiel de masse jusqu'à ce que le Zener s'allume. Le condensateur C1 est présent pour s'assurer que les pointes courtes ne déclenchent pas le circuit. Une certaine optimisation peut être nécessaire pour choisir la valeur correcte, bien que 0.1 microfarads soit un bon point de départ.

ÉTAPE 4

Si l'alimentation doit être utilisée avec des émetteurs radio, le filtrage à l'entrée de la porte peut devoir être un peu plus sophistiqué, sinon les RF de l'émetteur peuvent atteindre la porte et provoquer un faux déclenchement. Le condensateur C1 devra être présent, mais une petite quantité d'inductance peut également aider. Une perle de ferrite peut même suffire. Expérimentation pour s'assurer que le délai de déclenchement du thyristor n'est pas trop long contre la suppression de la RF. Le filtrage sur la ligne électrique vers / depuis l'émetteur peut également aider.

Circuit de protection contre les surtensions des thyristors

Quelles sont les limites d'un circuit Crowbar?

Bien que ce circuit de protection contre les surtensions d'alimentation soit largement utilisé, il présente certaines limites.

● Tension d'allumage du pied de biche 

Une diode Zener est utilisée pour déclencher le circuit du pied de biche du thyristor. Il est nécessaire de choisissez un Zdiode énergétique avec la bonne tension. Les diodes Zener ne sont pas réglables et elles ont au mieux une tolérance de 5 %. La tension d'amorçage doit être suffisamment au-dessus de la tension de sortie nominale de l'alimentation pour garantir que les pointes pouvant apparaître sur la ligne n'amorcent pas le circuit.

● Sensibilité aux RF

Si l'alimentation doit être utilisée pour alimenter un émetteur, un filtrage sur la ligne vers / depuis l'émetteur est nécessaire avec quelques précautions conception de la protection contre les pointes sur la porte.

● Seuil du circuit

En tenant compte de toutes les tolérances et marges, la tension garantie à laquelle le circuit peut se déclencher peut être de 20 à 40 % supérieure à la valeur nominale en fonction de la tension de l'alimentation. Plus la tension est faible, plus les marges nécessaires sont importantes. Souvent, sur une alimentation de 5 volts, il peut être difficile de la concevoir de sorte que le pied de biche de surtension se déclenche en dessous de 7 volts où des dommages peuvent être causés aux circuits protégés.

Foire aux Questions

1. Q : Qu'est-ce qu'une protection de pied de biche dans SCR ? 

R : La protection Crowbar est un mécanisme de protection à sécurité intégrée qui court-circuite la sortie d'une alimentation électrique dans des conditions de défaillance telles qu'une surtension. La protection Crowbar peut également faire référence à un circuit qui a pour seul but de faire sauter un fusible en le soumettant à un courant élevé.

2. Q : Comment fonctionne la protection contre les surtensions du circuit de protection du pied de biche ? 

A: A Circuit de pied de biche pour la protection contre les surtensions surveille la tension d'entrée et lorsqu'elle dépasse la limite, elle crée un court-circuit sur les lignes électriques et fait sauter le fusible. Une fois que le fusible a sauté, l'alimentation électrique sera déconnectée de la charge et l'empêchera ainsi de haute tension.

3. Q : Quel est le but d'un circuit de pied de biche ?

R : Un circuit de type pied-de-biche est un circuit électrique utilisé pour empêcher qu'une condition de surtension ou de surtension d'un bloc d'alimentation n'endommage les circuits reliés au bloc d'alimentation.

4. Q : Comment un circuit SCR Crowbar protège-t-il les charges sensibles et délicates ? 

R : Il protège la charge en court-circuitant les bornes de sortie de l'alimentation lorsqu'une surtension est détectée. Lorsque les bornes de sortie de l'alimentation sont court-circuitées, l'énorme flux de courant fera sauter le fusible et déconnectera ainsi l'alimentation du reste du circuit.

Conclusion

Dans ce partage, nous apprenons pourquoi il est important de protéger les alimentations, comment le thyristor / SCR protège les alimentations contre les pannes et les limites du circuit du pied de biche. Ce simple circuit de pied de biche à thyristor peut être très efficace et protéger un équipement coûteux d'une éventuelle défaillance de l'élément régulateur série. Que pensez-vous du circuit thyristor / SCR crowbar? Laissez vos commentaires ci-dessous et nous vous répondrons dès que possible. Si vous pensez que ce partage vous est utile, n'hésitez pas à le partager !

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