Що таке захист від перевищення?

Захист від надструму — це механізм захисту ланцюга, який використовується для виявлення та обмеження струму, що перевищує встановлений поріг, щоб запобігти пошкодженню компонентів, загрози безпеці або нестабільність системи, викликані надмірним струмом. Нижче наведено детальний аналіз захисту від надструму:

1. Основна концепція
Захист від перевантаження по струму контролює значення струму та запускає пристрій захисту для спрацьовування (наприклад відключення або тривога) коли струм перевищує встановлене максимальне значення, тим самим відключаючи ланцюг несправності або зменшуючи ризик. Його сценарії застосування включають:

Захист від короткого замикання: Для миттєвих великих струмів (наприклад прямий контакт проводів), швидка реакція (мікросекундний рівень) є обов'язковим.

Захист від перевантаження: Для тривалого перевищення номінального струму, механізм зворотної затримки часу (наприклад теплове реле) зазвичай використовується.

2. Принцип роботи
Виявлення струму: Моніторинг струму через вибіркові резистори в реальному часі, трансформатори струму або вбудовані мікросхеми (наприклад LT6100).
Ударно-спусковий механізм: Коли сила струму перевищує встановлене значення, спрацьовує реле або автоматичний вимикач, і ланцюг роз’єднаний.
Дизайн затримки: Поділяється на триступеневу захист (швидка перерва, обмежена за часом швидка перерва, і обмежений за часом надструм), з урахуванням вибірковості та швидкості реакції.

3. Спосіб реалізації
Дискретні компоненти: Наприклад, проста схема, побудована за допомогою транзистора + вибірковий резистор, який обмежує струм шляхом фіксації напруги (наприклад, дизайн порогу 1A).
Інтегроване рішення:
Запобіжник PTC, що перезавантажується: Величина опору різко зростає, коли виникає надструм, і автоматично скидається після усунення несправності.
‌Спеціальний захист IC‌: Наприклад, перевантаження по струму, перенапруга, і перегрів кількох схем захисту в мікросхемі перетворення постійного струму.

4. ‌Технічні параметри та вибір‌
Номінальний струм/напруга: Він повинен відповідати вимогам щодо навантаження (наприклад 3A~25A, 125/250VAC).
Час дії: Захист від короткого замикання має бути ≤40 нс, і захист від перевантаження може бути відкладено до секунд.
Екологічна адаптивність: Розглянемо вплив площі поперечного перерізу провідника та температури на пропускну здатність по струму.

5. Випадки застосування

Система живлення: Триступеневий захист охоплює всю довжину лінії і резервну зону.

Електронне обладнання: Наприклад, Захист USB-інтерфейсу від перевантаження по струму запобігає перегоранню материнської плати.

Промисловий двигун: Поєднує численні функції захисту, такі як зупинка та збій фази.

Основою захисту від надструму є збалансування чутливості та вибірковості, забезпечення точної ізоляції несправностей, уникаючи помилкових спрацьовувань.