Сенсорные экраны, touchscreen, сенсорные киоски, Polyswitch, термопринтеры, силовые реле от Конкур электрикСенсорные экраны, touchscreen, сенсорные киоски, Polyswitch, термопринтеры, силовые реле от Конкур электрик
электромеханические, электронные и системные компоненты
(812) 441-36-38; (495) 755-93-29
 
Найти:    
Наши публикации
Компоненты для защиты электрических цепей компании Thinking Electronic

Сергей Белых
bsv@konkurel.ru

Настоящая статья призвана дать разработчикам радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) обзорную информацию по некоторым компонентам защиты электрических цепей компании Thinking Electronic. В связи с расширением линейки поставляемых элементов защиты компания ЗАО "Конкур электрик" начинает продажи в России варисторов и NTC-термисторов компании Thinking Electronic.

Не секрет, что важнейшими критериями оценки любой РЭА являются ее надежность и безопасность. Малейшие отклонения "тактико-технических" характеристик (ТТХ) от нормы могут привести к печальным последствиям. Худшим из которых, безусловно, является смерть человека.

Можно выделить несколько источников приводящих к этим отклонениям. Это так называемые, "внутренние" и "внешние" источники. Условно, к "внутренним" источникам можно отнести результаты процессов естественного старения компонентов РЭА и различные нарушения правил эксплуатации РЭА. К "внешним" источникам же, условно относятся электромагнитные поля естественного и искусственного происхождения. Например, грозовые разряды, разряды статического электричества, коммутационные процессы в сетях электропитания, излучения радиопередающих устройств (РЛС, базовых станций сотовой связи и т.п.), а также наведенная ЭДС от высоковольтных ЛЭП.

Существует множество стандартов, описывающих как сымитировать воздействие этих источников на РЭА и обезопасить оборудование. Но, к сожалению, ни один из них не дает 100%-ой безопасности эксплуатации и 100%-ой надежности РЭА. В такой ситуации, на практике применяется так называемая "комплексная защита". Она позволяет сочетать в одной аппаратуре несколько методов защиты РЭА от повреждения. В качестве примера таких методов можно привести: заземление; экранирование; правильную компоновку элементов на печатной плате; резервирование отдельных блоков аппаратуры; разбиение сложной аппаратуры на мелкие стандартные функциональные блоки с возможностью быстрой замены; использование компонентов пассивной и активной защиты оборудования; использование схем электронной защиты и т.п.

На сегодняшний день разработано множество активных компонентов для защиты электрических цепей РЭА. Их можно разделить на компоненты для защиты от перегрузок по току и компоненты для защиты от перенапряжений. Защиту от перегрузок по току осуществляют, например, плавкие предохранители, самовосстанавливающиеся предохранители и термопредохранители, а защиту от перенапряжений, например, газонаполненные разрядники, варисторы и TVS-тиристоры.

В этой статье мы рассмотрим наиболее перспективные для отечественного рынка компоненты компании Thinking Electronic.

Защита от перенапряжений

Как мы уже говорили, существует несколько компонентов для защиты от перенапряжений. Это разрядники, варисторы, TVS-диоды, TVS-тиристоры и элементы защиты от ESD. Мы же в этой статье остановимся на варисторах компании Thinking Electronic.

Каждый компонент защиты от перенапряжений имеет свои технические характеристики и решает определенный узкий круг задач. Разрядники способны поглощать очень большую энергию, обладают малой собственной емкостью и огромным сопротивлением изоляции. Поэтому их область применения: первичная ступень защиты телекоммуникационных и силовых цепей. Варисторы обладают низкой стоимостью, широким диапазоном рабочих токов и напряжений, способны поглощать большую энергию. Они применяются для первичной и вторичной защиты силовых цепей и электронных компонентов. TVS-диоды поглощают небольшую энергию и обладают высоким быстродействием. Их область применения: вторичная защита электронных компонентов. TVS-тиристоры же используются для вторичной защиты телекоммуникационных цепей.

Типичные примеры использования варисторов: импульсные источники питания; электронные балласты; сетевые фильтры; защита силовых трансформаторов и электродвигателей.

Компания Thinking Electronic производит широчайший спектр варисторов.

Особое внимание следует уделить двум сериям варисторов: TVM-B и TVT.

Диапазон рабочих напряжений постоянного тока от 5.5В и керамический SMD-корпус размером от 0402 варисторов серии TVM-B позволяет применять их для защиты малогабаритной низковольтной носимой РЭА. Например, материнских плат ПК, ноутбуков, малогабаритных источников питания и т.п.

Варисторы серии TVT имеют встроенную защиту от перегрева. Она предотвращает разрушение варистора при поглощении слишком большой энергии. Последствия этого явления хорошо известны. Это выход из строя нескольких узлов аппаратуры и ее возгорание. Для варисторов эта проблема наиболее актуальна, поскольку варистор имеет более существенное значение сопротивления в сработавшем состоянии чем, например, компоненты защиты на полупроводниках. Конструктивно серия представляет собой варистор с последовательно соединенным термопредохранителем, который имеет тепловой контакт с поверхностью варистора. При превышении допустимой температуры предохранитель срабатывает. Существуют варианты варисторов с двумя и тремя выводами (Рис. 1). Причем в последнем случае, третий вывод может использоваться для мониторинга состояния варистора (Рис. 2). Кроме светодиода в цепи мониторинга можно использовать оптрон для передачи сигнала в нагрузку или схему с электромеханическим реле, которое при срабатывании защиты будет отключать нагрузку от сети. Серия TVT удовлетворяет стандарту UL 1449 3-ей редакции секции 39.4 (тест на перенапряжение сверхнормы при токах 10А, 5А, 2.5А, 0.5А и 0.125А).


Рис. 1 Электрическая схема варисторов серии TVT.


Рис. 2 Пример использования дополнительного вывода для мониторинга состояния варисторов серии TVT. В нормальном состоянии светодиод горит, а при срабатывании термозащиты гаснет.

Защита от перегрузок по току

Напомним, что для защиты от перегрузок по току используются плавкие предохранители, самовосстанавливающиеся предохранители, термопредохранители и PTC-, NTC-термисторы. В этой статье мы затронем NTC-термисторы компании Thinking Electronic в качестве ограничителей пусковых токов. Читатель может задастся вопросом: для чего это необходимо? Ответ прост.

При коммутации реактивных нагрузок в цепях питания возникают кратковременные броски тока, сила которого пропорциональна "реактивности" нагрузки, т.е. величинам ее собственной емкости и индуктивности. В результате эти токи могут на несколько порядков превышать максимальный длительный рабочий ток нагрузки. Это обстоятельство предъявляет повышенные требования к характеристикам РЭА, приводит к преждевременному старению изоляции и поломке оборудования, а также повышает пожароопасность его использования. В качестве примера можно привести искрение контактов вилки и розетки при подключении импульсного источника питания к силовой сети.

Для ограничения пусковых токов идеально подходят NTC-термисторы с большой рассеиваемой мощностью. В отличие от предохранителей они имеют высокое начальное сопротивление и поэтому уже с момента включения нагрузки в цепь ограничивают ток. Предохранитель же не в состоянии ограничить этот ток из-за своего низкого начального сопротивления, а это приводит к пропусканию в нагрузку практически всей энергии коммутационного импульса тока. После прогрева NTC-термистора его сопротивление снижается до величины характерной для обычных предохранителей. Эти компоненты можно рекомендовать для ограничения пусковых токов в импульсных источниках питания, электродвигателях, силовых трансформаторах, электронных балластах и т.п.

Один из вариантов включения NTC-термистора для защиты выпрямителя тока показан на рис. 3.
Рис. 3 Пример использования NTC-термистора компании Thinking Electronic.

В заключении хотелось бы отметить, что рассмотренные компоненты могут применяться как отдельно, так и в комплексе с другими методами и компонентами защиты для увеличения надежности и безопасности разрабатываемой РЭА. Спектр продукции компании Thinking Electronic не ограничивается описанными в настоящей статье элементами. В свое время мы обсудим и другую продукцию компании. Все технические вопросы и заявки на заказ образцов принимаются по адресу: info@konkurel.ru

Konkur Electric
197342, г. Санкт-Петербург,
Белоостровская, д. 28, офис 428

105484, г. Москва,
ул. 16-я Парковая, д.21,
корп.1, офис 413
Copyright © ЗАО «Конкур электрик» - электромеханические, электронные и системные компоненты, термопринтеры, сенсорные экраны, touch screen
Частичное или полное копирование материала, размещенного на сайте, без согласия ЗАО «Конкур электрик» запрещено.
Поиск электронных компонентов
Поиск электронных компонентов