การป้องกันกระแสเกินคืออะไร?

การป้องกันกระแสเกินเป็นกลไกการป้องกันวงจรที่ใช้ในการตรวจจับและ จำกัด กระแสเกินขีด จำกัด ที่ตั้งไว้เพื่อป้องกันความเสียหายส่วนประกอบ, ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยหรือความไม่แน่นอนของระบบที่เกิดจากกระแสมากเกินไป. ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์โดยละเอียดของการป้องกันกระแสเกิน:

1. ‌แนวคิดพื้นฐาน‌
การป้องกันกระแสเกินจะตรวจสอบค่าปัจจุบันและกระตุ้นให้อุปกรณ์ป้องกันทำงาน (เช่นการสะดุดหรือการเตือน) เมื่อกระแสเกินค่าสูงสุดที่ตั้งไว้, จึงตัดวงจรความผิดปกติหรือลดความเสี่ยง. สถานการณ์การใช้งานประกอบด้วย:

การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร: สำหรับกระแสน้ำขนาดใหญ่ฉับพลัน (เช่นการสัมผัสสายไฟโดยตรง), ตอบรับอย่างรวดเร็ว (ระดับไมโครวินาที) เป็นสิ่งจำเป็น.

‌ป้องกันการโอเวอร์โหลด‌: สำหรับกระแสไฟฟ้าเกินพิกัดอย่างต่อเนื่อง, กลไกการหน่วงเวลาผกผัน (เช่นเทอร์มอลรีเลย์) มักจะใช้.

2. ‌ หลักการทำงาน ‌
‌การตรวจจับปัจจุบัน‌: การตรวจสอบกระแสไฟฟ้าแบบเรียลไทม์ผ่านตัวต้านทานการสุ่มตัวอย่าง, หม้อแปลงกระแสหรือไอซีรวม (เช่น LT6100).
กลไกทริกเกอร์: เมื่อกระแสเกินค่าที่ตั้งไว้, รีเลย์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ทำงานและตัดการเชื่อมต่อวงจร.
‌การออกแบบล่าช้า‌: แบ่งออกเป็นการป้องกันสามขั้นตอน (พักอย่างรวดเร็ว, การพักอย่างรวดเร็วแบบจำกัดเวลา, และกระแสไฟเกินแบบจำกัดเวลา), โดยคำนึงถึงการเลือกสรรและความเร็วในการตอบสนอง.

3. ‌วิธีการนำไปใช้‌
‌ส่วนประกอบแบบแยกส่วน‌: เช่นวงจรอย่างง่ายที่สร้างด้วยทรานซิสเตอร์ + ตัวต้านทานการสุ่มตัวอย่าง, ซึ่งจำกัดกระแสโดยการหนีบแรงดันไฟฟ้า (ตัวอย่างเช่น, การออกแบบเกณฑ์ 1A).
‌โซลูชั่นแบบครบวงจร‌:
‌ฟิวส์ PTC แบบรีเซ็ตได้‌: ค่าความต้านทานจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเกิดกระแสเกิน, และจะรีเซ็ตโดยอัตโนมัติหลังจากกำจัดข้อผิดพลาดแล้ว.
‌ไอซีป้องกันพิเศษ‌: เช่นกระแสเกิน, แรงดันไฟฟ้าเกิน, และวงจรป้องกันหลายตัวร้อนเกินไปในชิปแปลงไฟ DC.

4. ‌พารามิเตอร์ทางเทคนิคและการเลือก‌
‌พิกัดกระแส/แรงดันไฟฟ้า‌: ต้องตรงกับข้อกำหนดในการโหลด (เช่น 3A~25A, 125/250VAC).
‌เวลาดำเนินการ‌: การป้องกันการลัดวงจรต้องเป็น ≤40ns, และการป้องกันการโอเวอร์โหลดอาจล่าช้าเป็นวินาที.
aptability การปรับสภาพแวดล้อม ‌: พิจารณาอิทธิพลของพื้นที่หน้าตัดของตัวนำและอุณหภูมิต่อความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้า.

5. กรณีการสมัคร

ระบบไฟฟ้า: การป้องกันสามขั้นตอนครอบคลุมความยาวทั้งหมดของเส้นและพื้นที่สำรอง.

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์: ตัวอย่างเช่น, การป้องกันกระแสไฟเกินของอินเทอร์เฟซ USB ป้องกันไม่ให้เมนบอร์ดไหม้.

มอเตอร์อุตสาหกรรม: รวมฟังก์ชันการป้องกันหลายอย่าง เช่น แผงลอยและความล้มเหลวของเฟส.

หัวใจหลักของการป้องกันกระแสเกินคือการรักษาสมดุลความไวและการเลือก, ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการแยกข้อผิดพลาดที่แม่นยำในขณะที่หลีกเลี่ยงการทำงานที่ผิดพลาด.