Кернеуден қорғайтын құрылғылардың бес қорғаныс әдісі

Кернеуден қорғау әдістері

1. Электр желілері арқылы қосылған параллель кернеуден қорғайтын құрылғылар (SPD)

Қалыпты жағдайда кернеуден қорғағыштың ішіндегі варисторлар жоғары кедергілі күйде қалады. Электр желісіне найзағай түскенде немесе ауысу операцияларына байланысты уақытша кернеулер пайда болғанда, қорғағыш наносекунд ішінде жауап береді, бұл варисторлардың төмен кедергілі күйге ауысуына әкеліп соғады, бұл кернеудің жоғарылауын қауіпсіз деңгейге дейін тез төмендетеді. Ұзақ уақытқа созылған кернеулер немесе кернеудің жоғарылауы орын алса, варистор нашарлайды және қызады, бұл өрттің алдын алу және жабдықты қорғау үшін термиялық ажырату механизмін іске қосады.

2. Қуат тізбектеріне қосылған сериялы сүзгі типті кернеуден қорғайтын құрылғылар

Бұл қорғағыштар сезімтал электронды жабдықтар үшін таза және қауіпсіз қуат береді. Найзағай толқындары тек үлкен энергияны ғана емес, сонымен қатар өте жоғары кернеу мен токтың өсу жылдамдығын да тасымалдайды. Параллель SPD толқын амплитудаларын баса алса да, олар өткір толқын фронттарын тегістей алмайды. Қуат тізбектеріне қосылған тізбекті сүзгі типті SPD наносекундтардағы асқын кернеулерді тоқтату үшін MOV (MOV1, MOV2) пайдаланады. Сонымен қатар, LC сүзгісі кернеу мен токтың өсу жылдамдығының тіктігін шамамен 1000 есеге азайтады және қалдық кернеуді бес есеге қысқартады, бұл сезімтал құрылғыларды қорғайды.

3. Кернеудің асып кетуін шектеу үшін фазалар мен желілер арасында кернеуді қысатын варисторды орнату

Бұл әдіс жарықтандыру, лифттер, кондиционерлер және кернеуге төзімділігі жоғары қозғалтқыштар үшін жақсы жұмыс істейді. Дегенмен, ол жоғары интеграциясы бар заманауи ықшам электроника үшін онша тиімді емес. Мысалы, бір фазалы 220 В айнымалы ток жүйелерінде индукцияланған найзағай соққыларын сіңіру үшін әдетте бейтарап және жер арасында варисторлар орнатылады. Қорғаныс тиімділігі толығымен варисторды таңдау мен сенімділікке байланысты.

Қысқыш кернеуі тордың ең жоғары кернеуіне (310 В) негізделіп орнатылады, бұл мыналарды ескереді:
- Тордың 20% ауытқуы,
- 10% компоненттерге төзімділік,
- 15% сенімділік факторлары (қартаю, ылғал, жылу).
Осылайша, әдеттегі қысу деңгейлері 470 В-тан 510 В-қа дейін болады. 470 В-тан төмен кернеулер өзгеріссіз өтеді.

Стандартты электр жабдықтары (мысалы, қозғалтқыштар, жарықтандыру) 1500 В айнымалы токқа (2500 В шыңына) төтеп бере алса, қазіргі заманғы электроника ±5 В-тан ±15 В-қа дейін жұмыс істейді, максималды төзімділік 50 В-тан төмен. 470 В-тан төмен жоғары жиілікті кернеулер трансформаторлар мен қуат көздеріндегі паразиттік сыйымдылықтар арқылы қосылып, интегралдық схемаларды зақымдауы мүмкін. Сонымен қатар, варисторлық қалдық кернеу мен индуктивтілікке байланысты күшті кернеулер қысу деңгейлерін 800 В–1000 В-қа дейін көтеріп, электроникаға одан әрі қауіп төндіруі мүмкін.

4. Ультра оқшауланған трансформаторлармен қорғанысты күшейту (оқшаулау әдісі)

Қорғалған оқшаулағыш трансформатор қуат көзі мен жүктеме арасына жоғары жиілікті шуды бөгеу үшін орнатылған, сонымен қатар тиісті екінші реттік жерге қосуды қамтамасыз етеді. Жерге қатысты жалпы режимдегі кедергі орамааралық сыйымдылық арқылы жұпталады. Бірінші және екінші реттік орамалардың арасындағы жерге қосылған қорғаныс бұл кедергіні бұрып, шығыс шуды азайтады.

5. Абсорбция әдісі

Абсорбциялық компоненттер шекті кернеулерден асып кеткен кезде жоғары кедергіден төмен кедергіге ауысу арқылы кернеудің асып кетуін басады. Жалпы құрылғыларға мыналар жатады:
- Варисторлар – Токты өңдеу мүмкіндігі шектеулі.
- Газ шығару түтіктері (ГДТ)– Баяу жауап.
- TVS диодтары / қатты күйдегі разряд түтіктері – Жылдамырақ, бірақ энергия сіңіруде компромисске ұшырайды.