Що відбувається, коли пристрій подає струм більше, ніж може забезпечити блок живлення?


18

Я більше програмний програміст, але в мене є основне питання щодо електроніки.

Що відбувається, коли пристрій подає струм більше, ніж може забезпечити блок живлення? І за яких обставин це може статися - погана конструкція дошки чи не визначення найгіршого сценарію роботи пристрою?
Як насправді це можна побачити в масштабі? Що в свою чергу відбувається з пристроєм, якщо це не виправлено?

Відповіді:


17

Існує багато різних речей, які можуть статися, коли ви забираєте занадто багато енергії, і це буде залежати від використовуваної технології. Типові речі, які ви побачите, - це напруга, що падає нижче специфічного виходу або повністю висікається. У деяких системах може бути запобіжник, який спрацьовує, коли ви забираєте занадто багато енергії. Або найгірший випадок, якщо ви перевищуєте безпечний показник деяких компонентів, що призводить до перегріву і може спричинити багато проблем (пожежа тощо).

Обставини, що це може статися в значній мірі, залежать від дизайнера ради. Багато разів дешевше побудувати джерело живлення, який може забезпечити менший струм, тому дизайнер максимально зведе до мінімуму витрати, зберігаючи при цьому безпеку. Якщо є певний випадок, який дизайнер ради не розглядав, то вони можуть затягувати занадто багато енергії. Ці випадки можуть бути такими, як запуск RF модуля, виконуючи деяку роботу з DSP, тоді як дизайнер спочатку призначений для них працювати лише в окремий час.

В інший раз, коли ви можете витягнути занадто багато енергії, ви перебуваєте під фактичною несправністю. Це коли щось справді йде не так, як ІМС перебуває в короткому стані, або хтось випадково замикає два з'єднання разом, або щось у цьому напрямку.

Що стосується того, що відбувається з пристроєм, це також все залежить від самого пристрою та використовуваного блоку живлення. Якщо Блок живлення знизить свою напругу, можливо, пристрій може вийти з ладу, якщо система не зможе впоратися з напругою.


3
Як невелика "інформація для неспеціаліста": Теоретичні джерела живлення можуть виводити нескінченний струм. Практичні джерела живлення мають внутрішній резистор, який є сумою всіх електропроводки та інших компонентів. У моделі такого джерела живлення резистор - це те, що призводить до падіння напруги зі збільшенням струму. Потужність, втрачена (перетворена на тепло) завдяки цьому внутрішньому опору, тому джерело живлення потребує охолодження.
Вінсент Ванкальберг

9

Все, що вам сказав Kellenjb, абсолютно правда. Що я хотів би додати, - це додаткова інформація про те, як боротися з цим питанням при побудові електронних схем.

У вас є два шматки передач, джерело живлення та схема, що випробовується. Тепер ясно, якщо тестувана схема намагається витягнути занадто багато енергії, а джерело живлення не в змозі безпечно з цим впоратися, тоді можуть трапитися погані речі (як пожежа).

Поміркуйте, що станеться, коли в досліджуваному ланцюзі є помилка, і вона черпає надмірну потужність від живлення (наприклад, автомобільного акумулятора), здатного безпечно забезпечити багато енергії. У цьому випадку проблема не в постачанні, а скоріше в тестовій ланцюзі може загорітися або, швидше за все, випустити це "чарівний дим".

Як правило, це вирішується в лабораторії, де побудовані прототипи, - використовувати живлення на стенді, яке може бути обмеженим струмом. Зазвичай він має два дисплеї (лічильники або світлодіоди тощо) на передній панелі, один для напруги та один для струму. Він також матиме можливість встановити як потрібну напругу, так і струм. Він буде працювати або в режимі обмеженої напруги, або в режимі обмеженого струму.

Тепер припустимо, що ви склали ланцюг на дошці і обчислите, що для цього буде потрібно 5 В і використовувати максимум або 100 мА. Ви б поклали ці значення в блок живлення, що гарантувало б, що напруга ніколи не перевищуватиме 5 В (це може бути менше, якщо коротких клем) і що не буде подано більше 100 мА струму. Якщо ваша схема намагається витягнути занадто велику кількість живлення, джерело живлення вказуватиме на помилку та запобігає надлишковому струму.

Незважаючи на те, що таке джерело живлення не може гарантувати, що компоненти вашого ланцюга ніколи не будуть пошкоджені (наприклад, ви можете підключити провідники назад), вони можуть значно зменшити шанси знищити компонент і, можливо, ще важливіше запобігти пожежі.


3
Схема навантаження може дуже коротко затягнути більше, ніж може дати джерело живлення при першому включенні навантаження. Наприклад, якщо в навантаженні багато конденсаторів, які потрібно заряджати, струм зарядки може текти великим шипом, який потім осідає набагато менше, ніж ємність живлення після заряджання конденсаторів. З цієї причини краще встановити живлення на стенді вище, де ви вважаєте, що це повинно бути, і спостерігати за струмом, що протікає при запуску, за допомогою зонда струмового осцилографа. Тоді спроектуйте блок друкованої плати для обробки.
Метт Б.

2
@Matt Я бачив, як дошки діють так, ніби вони мають мертву коротку, тому що у неї не було достатньо струму для запуску. Так +1.
Kellenjb
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.