用於電源、繼電器和螺線管的協同式線路保護

2021-01-09 電子產品世界

在各種新型先進設備上實施協同式電路保護可有助於提高設備可靠性、減少元器件數量，並使其符合嚴格的安規要求。

協同式方法能夠幫助保護電源、繼電器和螺線管，避免因線路故障或過載造成電流增大以及尖峰電壓或暴露在穩態過壓狀態帶來的危害。

SMPS設計考慮因素

開關電源(SMPS)可滿足消費類電子對尺寸、重量以及節能的需求，因此在很多應用包括白家電中正替代線性穩壓器。但因為SMPS缺乏過去設計方案所具有的固有電阻，因此它們通常需要更為可靠的線路保護。

高分子聚合物正溫係數(PPTC)過電流保護器件可以幫助製造商滿足UL60950-1/LPS (有限電源)對SMPS的要求，並提高設備的安全性與可靠性。該器件雖然不能防止故障的發生，但卻能快速反應，將電流限制到一個安全的水平，以使下遊元件免遭損壞。另外PPTC器件尺寸較小，可以很容易地用在空間受限的應用中。

PPTC器件在正常工作電流下具有較低阻抗值，而當處於過電流狀態時則會跳升到高阻狀態，電阻增加將使流過的電流降低，從故障狀態變為較低的穩態，從而幫助保護設備電路。器件將保持鎖止狀態直到故障解除，當電路電源回到正常後，PPTC器件將會復位並使電流恢復，使電流回到正常工作狀態。

如圖１所示，PolySwitch™ PPTC器件可以串聯在電源輸入端，幫助保護因電路短路、線路過載或者用戶誤操作造成的損壞。另外，在輸入兩端放置金屬氧化物變阻器(MOV)還可提供過壓保護。


圖１ 開關電源常用電路保護設計

PolySwitch也可以放在MOV的後面，很多設備製造商喜歡在保護電路裡將可復位PolySwitch器件與上遊失效安全保護結合在一起，此例中R1作為鎮流電阻與保護線路結合起來應用。

螺線管設計考慮因素

螺線管是一種電磁器件，它由線圈、線框、電樞以及支撐架組成。線圈和支撐架在線框上由機械固定，電樞則插在線圈中。當線圈受到電流激勵時將產生磁力，把活塞拉入線圈並固定在支撐架上。

螺線管受到激勵後，電樞行程終端位置由一個傳感器檢測，傳感器將電樞位置信息反饋給系統電路，以關閉螺線管電源。如果傳感器失靈，造成電樞沒能拉入，間歇性工作的螺線管將產生大量熱並可能會失效。

將PPTC器件與MOV組合在一起安裝於AC輸入的初級，可以保護過流與過壓失效造成的損壞。與一次性熔斷絲不同，可復位PPTC器件還能保護因失效造成溫度升高而只有輕微電流變化帶來的損壞。

某些過載情況也會導致MOV保持夾緊狀態並繼續導電，這將最終造成器件溫度過高而失效。此時可將PPTC器件與MOV器件串聯並靠近以便其溫度接近，由於MOV將熱傳遞給PPTC器件，PPTC器件參數變化加快，限制了流過MOV的電流，這樣MOV可在更大過載狀態提供保護。

這一技術可使設計人員利用PPTC器件的溫度響應，並取代電路中其他熱保護元件。PPTC器件這裡不僅具有兩種功能，而且還是一種完全可復位方案。

螺線管失效最常見的原因是機械出現堵塞，可能是螺線管受到髒物的汙染，或者有碎片卡在電樞和線圈內壁之間，阻礙了正常運動。其他問題包括未對準、彈簧損壞或者力量方向相反。

這些情況都可能導致流過螺線管的電流不變而線圈溫度升高，最終燒掉線圈的絕緣層和線路。如圖2a和2b所示，在正常情況下螺線管每個周期線圈溫度都會升高，圖2c顯示了過溫故障如何導致線圈繞組被燒掉，圖2d則顯示一個插入到線路中的PolySwitch器件在升到120℃時限制IIN使線圈溫度逐漸降低以保護線圈免受損壞。

時間繼電器相關文章:時間繼電器


相關焦點

  • 在開關設備應用中有效驅動螺線管線圈
    功率損耗、電壓下降、過電流和過壓總會出現，因為我們無法避免自然事件、物理事故、設備故障或者人為誤操作。組合使用一些器件，用於保護電氣設備免受這些事件的損害，也即「接電裝置」。螺線管和繼電器是所有接電裝置中不可或缺的組成部分。它們通過線圈通電和接觸，連接/斷開受保護設備的電源。本文為您介紹繼電器、電流接觸器和閥門中常見的螺線管線圈的一些特性。
  • 電壓繼電器和電流繼電器放在一起,你知道怎麼區別和應用嗎?
    電壓型信號繼電器;電壓高,電流小,線經細,圈數多,阻抗大,體積大,一般是通過開關直接接在電源兩端。三，電壓繼電器、電流繼電器的特點與應用場合。（1）電壓繼電器的特點與應用場合。電壓繼電器是一種常用的電磁式繼電器，電壓繼電器用於電力拖動系統的電壓保護和控制。
  • 中間繼電器,熱繼電器,時間繼電器,固態繼電器的原理及使用
    中間繼電器的結構和原理與交流接觸器基本相同，與接觸器的主要區別在於：接觸器的主觸頭可以通過大電流，而中間繼電器的觸頭只能通過小電流。所以，中間繼電器只能用於控制電路中。它一般是沒有主觸點的，因為過載能力比較小。所以中間繼電器用的全部都是輔助觸頭，數量比較多。
  • 西門子7SJ62綜合保護繼電器的應用方法及注意事項
    它不只是模擬保護的簡單數位化，它把微機的運算能力、記憶能力、分析能力和通信能力有機結合為一個整體，使繼電保護裝置在原理、方法、技術上的突破成為可能。7SJ62型綜合保護繼電器是西門子公司第四代微機保護裝置，它用途廣泛。可用在配電線、輸出線上作保護 、控制和監控，可用於不同電壓等級的接地、小阻抗接地、不接地或中性點補償接地的網絡。
  • 汽車控制系統中螺線管的電流檢測
    螺線管是一種具有固定運轉範圍的線性電動機。螺線管適合於簡單的開關應用，其作用很像繼電器。例如，它們在起動器和門鎖中就起到這種作用。 另一方面，線性或成比例的螺線管可以用很精確的方式控制其狀態。
  • 繼電器的基礎知識詳解
    當輸入量（如電壓、電流、溫度等）達到規定值時，繼電器所控制的輸出電路導通或斷開。輸入量可分為電氣量（如電流、電壓、頻率、功率等）及非電氣量（如溫度、壓力、速度等）兩大類。繼電器具有動作快、工作穩定、使用壽命長、體積小等優點。廣泛應用於電力保護、自動化、運動、遙控、測量和通信等裝置中。
  • 零序功率方向繼電器接線正確性判定和校驗
    本文的主要目的是向大家提供一種分析、判斷零序功率方向繼電器接線正確與否的基本原理與方法。文中介紹了黃丹電廠對拒動的線路零序保護進行檢查的過程，並採用電壓、電流相位關係分析法，通過帶負荷檢測試驗，最終判定電流迴路極性接反。經修改電流迴路極性後再次帶負荷試驗，零功方向繼電器動作正確。在110kV及以上中性點直接接地的雙電源或多電源電網中。
  • 一文讀懂繼電器的定義和類型
    繼電器的種類很多，主要類型有：1、過電流繼電器過電流繼電器，簡稱CO，是從電流超過其設定值而動作的繼電器，可做系統線路及過載的保護用，最常用的是感應型過電流繼電器，是利用電磁鐵與鋁或銅製的旋轉盤相對，依靠電磁感應原理使旋轉圓盤轉動，以達到保護作用。
  • 東芝推出高壓雙通道螺線管驅動器IC——TB67S112PG
    上海，2019年9月26日——東芝電子元件及存儲裝置株式會社（「東芝」）今日宣布，推出雙通道螺線管驅動器IC「TB67S112PG」，其可實現高壓低導通電阻驅動。 TB67S112PG產品圖 TB67S112PG包含雙通道，每個通道都由一個低邊MOSFET和一個共COM續流二極體組成，能獨立驅動螺線管或繼電器，這類在遊樂設備（投幣自動售貨機）、家用電器（空調、冰箱）和工業設備
  • 能使螺線管可靠工作的升壓電路
    本設計實例在接通螺線管時沒有採用提高電源電壓和電流量的方法，而是給出了一種基於瞬時升壓的新穎變通方法。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/175927.htm升壓電路從螺線管現有的電源上取電。當螺線管接通時，升壓電路激活，將一隻電容充電至兩倍電源電壓。電容充電後(大約470 ms)，被連接到螺線管上。
  • 輕鬆看懂光敏電阻式電源相線、零線自動校正電氣控制線路圖
    圖12—12(a)是由光敏電阻構成的電源相線、零線自動校正電氣控制線路，適用於安裝在要求電源相線與零線不能接錯的場合。看圖說明圖12—12(a)中的KA是一隻12V直流繼電器，有兩組觸點，觸點容量應根據所接負載確定。這兩組觸點用於切換電源相線與零線，以使輸出的供電始終保持上端輸出為相線，下端輸出為零線。
  • 中間繼電器控制交流接觸器,再間接控制電動機,工作原理及用途
    在工業和生產設備控制線路，以及家用電氣控制線路中，經常看到中間繼電器，不同的電氣控制線路，中間繼電器的作用有所不同。一：中間繼電器介紹用於繼電保護與自動控制系統中，以增加觸點的數量及容量。 它用於在控制電路中傳遞中間信號。
  • 保護UUT的電源去耦器
    正常狀態下，繼電器將在輸入電壓處連接電源的能量，通過電感器傳送給輸出電壓的負載，並通過BR1將Q3的射極保持在0.6V以下。C2充電至比輸入電壓低1.2V的電壓。C1不能通過反偏的D1和D2充電。如果電壓大於閾值(例如，用戶無意間碰到了電源電壓旋鈕)，則基射電壓增加到使Q1導通所需0.6V。這個動作接著使Q2導通，從而通過D1使Q3導通。Q3通過相應的繼電器線圈從C2獲得電流，打開VOUT和BR1的觸點，而關閉Q4集電極與BR2一個ac輸入端的觸點，點亮了錯誤LED燈。C2上的電荷能使繼電器全部完成這個鎖存動作，即使它與自己的電源斷開。
  • 斷路器、接觸器、繼電器及常用交流接觸器實物接線圖
    如果主電源恢復正常，備用電源斷開。當然你也可以用接觸器互鎖來實現，就是麻煩一點，而且主電源和備用電源同時有電時怎麼辦？所以還要接成順序工作的那種，沒必要那麼麻煩，方法不唯一。一個繼電器兩個接觸器主電源的接觸器線圈走繼電器的常開觸點，備用電源的接觸器線圈走繼電器的常閉觸點。
  • 數字式時間繼電器抗幹擾的方法
    數字式時間繼電器用於繼電保護，首先用於替換電磁型和電晶體型時間繼電器。它可縮短過流保護的級差，減少維護量，提高保護的動作正確率。
  • 時間繼電器的工作原理與接線圖
    我們通常應於自動化控制中，經常用的方式是用小電流去控制大電流，在電路中起到「自動開關」的作用，因此繼電器是一種自動保護裝置。由於繼電器是具有隔離功能的自動開關元件，在工業電子中被廣泛用於遙控、通迅、自動控制、機電一體化設備和電力電子中，是最常用的控制元件之一。
  • 數字式時間繼電器抗幹擾解決方案
    隨著數位技術和相關專業的不斷發展，繼電保護技術也有了很大發展，如靜態繼電器在電力系統中的應用，其中數字式時間繼電器作為基礎元件，已廣泛應用於各種繼電保護及自動控制迴路中，使被控制設備或電路的動作獲得所需延時，並用以實現主保護與後備保護的選擇性配合。
  • 熱繼電器有什麼功能及電流整定口訣
    熱繼電器有什麼功能熱繼電器是用於電動機或其它電氣設備、電氣線路的過載保護的保護電器。熱繼電器主要用來對異步電動機進行過載保護，他的工作原理是過載電流通過熱元件後，使雙金屬片加熱彎曲去推動動作機構來帶動觸點動作，從而將電動機控制電路斷開實現電動機斷電停車，起到過載保護的作用。鑑於雙金屬片受熱彎曲過程中，熱量的傳遞需要較長的時間，因此，熱繼電器不能用作短路保護，而只能用作過載保護熱繼電器的過載保護。
  • 延時繼電器工作原理
    延時繼電器是一種利用脈衝延時原理來實現延時通斷功能的繼電器，常用於繼電保護和自動化電路中，作為交流瞬時動作斷電後延時返回的時間元件。　　施加額定點電壓時，延時繼電器內部瞬動繼電器和兩個延時繼電器瞬時動作，觸電切換，並使電源迴路與計時迴路處於失電狀態，以提高繼電器抗幹擾性能，當輸入電壓大大降低或完全消失時，瞬動繼電器瞬時返回(兩個延時執行繼電器仍處於動作狀態)，觸點也瞬時返回，使儲能電源接通計時迴路，晶體振蕩產生時鐘脈衝，經分頻後得到10ms計時脈衝，計數器對計時脈衝計數，當所計脈衝數與整定開關值符合時，驅動執行繼電器返回
  • 啟動繼電器的作用_電磁繼電器工作原理
    啟動繼電器是單獨部件，其作用是接通、斷開吸引線圈和保持線圈電路。在電冰箱、空調器這類小型製冷設備中，製冷壓縮機多採用單相分相式異步電動機，啟動繼電器的作用是幫助電動機啟動，啟動完成後自動斷開副繞組，避免燒壞副繞組線圈。 啟動繼電器是單相分相式感應電機實現自動啟動的控制元件。電冰箱壓縮機啟動時，電機運行繞組通電；啟動結束轉入正常運行時，啟動繼電器將啟動繞組電源切斷。