จะเกิดอะไรขึ้นหลังจากไดโอดซีเนอร์หยุดพัก

ฉันผูกไดโอดซีเนอร์ขนาด 6V ไว้บนราง 5V / GND ของวงจรของฉันและฉันต้องการทราบว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าอุปกรณ์ของฉันล้มเหลวในการส่งผ่าน 12V ตรงไปยังบอร์ดอื่น ๆ ของฉัน

ซีเนอร์จะทอดอย่างแน่นอน แต่จะเกิดอะไรขึ้นในภายหลัง ฉันสามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่าผลลัพธ์จะเป็นวงจรสั้นหรือเปิด มีวิธีใดบ้างที่จะทำให้แน่ใจว่าฉันได้รับระยะสั้น (ซึ่งจะช่วยปกป้องส่วนประกอบอื่น ๆ บนกระดาน)? ฉันเรียนรู้ทุกอย่างเกี่ยวกับไดโอด แต่ไม่มีใครพูดถึงสิ่งที่เกิดขึ้นหลังจากคุณทอด

ก่อนอื่นทำไมซีเนอร์จะทอด? คุณอาจมีแหล่งจ่ายไฟ 12V จ่ายกำลังให้กับอุปกรณ์ควบคุมของคุณ แต่แหล่งจ่ายของคุณต้องมีฟิวส์หรือเบรกเกอร์เพื่อความปลอดภัย หากฟิวส์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์นี้มีพิกัดกระแสที่ซีเนอร์สามารถทนได้แล้ว PCB ของคุณควรได้รับการปกป้องโดยซีเนอร์ในขณะที่ฟิวส์หยุดทำงานและจะไม่มีอันตรายใด ๆ เกิดขึ้นกับซีเนอร์ หากการจัดอันดับปัจจุบันสูงกว่าซีเนอร์สามารถทนได้แสดงว่าคุณทำผิดพลาดในการเลือกตัว จำกัด ปัจจุบัน

ฟังก์ชั่นของซีเนอร์ 6V คืออะไร? ถ้าหน้าที่ของมันคือปกป้องราง 5V ของวงจรของคุณฉันแนะนำว่ามันจะไม่ทำงานได้ดีมาก ส่วนประกอบ 5V หลายตัวมีแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงสุดประมาณ 5.5V หรือ 6V ดังนั้นซีเนอร์ 6.2V จะไม่ช่วยอะไรมาก ฉันไม่แน่ใจว่าสภาพแวดล้อมของคุณเป็นอย่างไร แต่โดยปกติจะดีกว่าถ้าปิดทุกอย่างถ้าหน่วยงานกำกับดูแลของคุณล้มเหลวกว่าจะพยายามปล่อยให้ซีเนอร์ทำงานทุกอย่าง

การใช้งานไดโอดทั่วไปเพื่อป้องกันข้อผิดพลาดคือการใช้ไดโอดเรียงกระแสแบบไบแอสแบบย้อนกลับข้ามขั้วอินพุต ด้วยวิธีนี้หากมีใครเชื่อมต่อกับแหล่งข้อมูลย้อนกลับพลังงานจะถูกกระจายไปในไดโอดที่คุณกำหนด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันไปข้างหน้าของไดโอดนี้น้อยกว่าแรงดันย้อนกลับสูงสุดในส่วนประกอบที่ได้รับการป้องกัน ในการกำหนดค่านี้เมื่อแหล่งที่มาถูกเชื่อมต่อไปข้างหลังจะไม่มีอะไรทำงาน: แรงดันไฟฟ้าของซัพพลายจะอยู่ที่ -0.7V สันนิษฐานว่าคุณจะสังเกตได้ว่าไฟ LED ไม่ติดหรือว่าวงจรไม่ทำงานและแก้ไขข้อผิดพลาดของคุณ

ประการที่สองไม่คุณไม่สามารถพูดได้ว่าผลลัพธ์จะเป็นวงจรสั้นหรือเปิด คุณใช้งานอุปกรณ์นอกเหนือจากข้อกำหนดดังนั้นจึงอาจมีสิ่งใดเกิดขึ้น

ไดโอดซีเนอร์ทั้งหมดมีแผ่นข้อมูล

แผ่นข้อมูลเช่นสัญญาที่ผู้ผลิตให้กับคุณ - ถ้าคุณอยู่ในขอบเขตที่ จำกัด ที่อธิบายไว้ในแผ่นข้อมูลจากนั้นผู้ผลิตรับประกันว่าอุปกรณ์จะทำงานตามที่อธิบายไว้ในแผ่นข้อมูล; หากคุณอยู่ในข้อ จำกัด ที่ค่อนข้างหลวมอื่น ๆ ที่อธิบายไว้ในแผ่นข้อมูลจากนั้นผู้ผลิตรับประกันว่าจะไม่เกิดความเสียหายถาวรกับอุปกรณ์และเมื่อกลับไปที่ช่วงแคบอุปกรณ์จะทำงานในภายหลังตามที่อธิบายไว้

ไม่มีการรับประกันว่าอุปกรณ์จะทำอะไรได้นอกขอบเขตที่ จำกัด และนักออกแบบที่ดีคิดว่าสิ่งที่เลวร้ายที่สุดที่อาจเกิดขึ้นได้จะเกิดขึ้นนอกช่วงนั้น จากนั้นเมื่อลูกค้าทำสิ่งต่าง ๆ บนกระดานของพวกเขาเกินกว่าที่พวกเขาตั้งใจจะทำนักออกแบบรู้สึกประหลาดใจว่ามีอะไรเหลือให้กู้ :-)

หากคุณใส่ตัวต้านทานพลังงานระหว่างแหล่งจ่ายไฟและบอร์ดของคุณคุณสามารถเลือกตัวต้านทานที่สามารถ จำกัด กระแสได้แม้ว่าจะมี 12 V ที่ปลายด้านหนึ่งของตัวต้านทานซีเนอร์สามารถจับที่ปลายอีกด้านของตัวต้านทาน ถึง 6 V โดยไม่เกินขนาดกำลังไฟสูงสุดของซีเนอร์

หากซีเนอร์มีค่าเกินกำลังสูงสุดเราควรถือว่าสิ่งที่เลวร้ายที่สุดที่อาจเกิดขึ้นได้ - ในกรณีนี้มันจะเปิดไม่ได้

วิธีการที่ซับซ้อนมากขึ้นในการปกป้องส่วนประกอบจากแรงดันเกิน ได้แก่ วงจรชะแลงต่าง ๆ ( ตัวอย่างหนึ่ง ); ใช้ตัวต้านทานที่คล้ายกันเพื่อ จำกัด พลังงานต้นน้ำก่อนที่จะเข้าสู่ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า ใช้ spark gaps เพื่อ จำกัด แรงดันไฟฟ้าที่เข้ามาถึง 600 V; และวงจรต่าง ๆ ที่ปิดตัวเองเมื่ออินพุต "ดูผิด" โดยใช้ทรานซิสเตอร์ที่สามารถปิดการใช้งานได้หลายร้อยโวลต์เมื่อปิด ( ฉันจะป้องกันการถ่ายโอนข้อมูลโหลดยานยนต์ได้อย่างไร )

โดยทั่วไปคุณไม่สามารถพึ่งพาพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดของคอมโพเนนต์ได้เนื่องจากคุณอาจรู้ว่าไม่ได้กำหนด

สิ่งที่ฉันอยากจะแนะนำคือการติดตั้งฟิวส์ (ฟิวส์ลวดธรรมดาหรือพอลิเมอร์ฟิวส์ที่รีเซ็ตได้อัตโนมัติ) ซึ่ง จำกัด ปริมาณของวงจรที่สามารถทำได้โดยไม่ต้องเป่าซีเนอร์

หรือคุณสามารถติดตั้งตัวต้านทานแบบอนุกรมกับวงจรของคุณ - หากคุณมีการใช้พลังงานที่ต่ำมากคาดว่าจะไม่ส่งผลกระทบต่อคุณมากนักและเพียงป้องกันวงจรเป็นแหล่งจ่ายไฟสำรองที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า

ฟิวส์โดยทั่วไปเป็นความคิดที่ดีที่จะควบคุมความล้มเหลวฉันสงสัยว่าทำไมผู้คนถึงลืมมัน

คุณอาจพิจารณาวงจรคายประจุไทริสเตอร์

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

หากแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นมากพอที่จะทำให้ซีเนอร์สลายตัวไทริสเตอร์จะถูกทริกเกอร์และจ่ายไฟให้ หากฟิวส์ไม่ระเบิด (หรือไม่มีอยู่) ไทริสเตอร์จะยังคงอยู่จนกว่ากระแสจะปิด C1 ลดความไวต่อสัญญาณรบกวน

คำว่า 'ชะแลง' เป็นคำศัพท์ทางรถไฟจากระบบผลิตไฟฟ้าด้วยรางที่สาม ในกรณีที่เกิดเหตุฉุกเฉินผู้กำกับเส้นสามารถเดินทางไปยังแหล่งจ่ายไฟฟ้าโดยการโยนชะแลงของเขาระหว่างการแสดงสดและหนึ่งในรางวิ่งบนลู่วิ่ง

วงจรนี้ไม่แม่นยำมากเนื่องจากความแปรปรวนในไทริสเตอร์จะเปิดแรงดันไฟฟ้า ดูวงจรของชะแลง Axotronสำหรับแนวคิดและการปรับปรุงเพิ่มเติม

ฉันทำการทดลองกับซีเนอร์ โดยปกติซีเนอร์จะล้มเหลว SHORT ลัดวงจรในไบแอสย้อนกลับ แต่ก่อนที่มันจะลัดวงจรแรงดันไฟฟ้าของเทอร์มินัลจะสูงขึ้นนั่นคือมันจะทำงานเหมือนวงจรเปิดไม่กี่วินาทีจากนั้นจะลัดวงจรอย่างถาวร ดังนั้นการใช้หนึ่งซีเนอร์จะไม่ปกป้องอุปกรณ์เสมอ ดังนั้นควรวางแผนการเชื่อมต่อ 2 ตัวหรือมากกว่าแบบขนานกัน ตัวอย่างเช่น: เพื่อป้องกันสาย 5v ให้เชื่อมต่อ 5.1v และ 5.3v zener ในแบบขนาน