Perlindhungan sirkuit ora bakal dadi pungkasan pangembangan elektronik

Perlindhungan sirkuit kaya asuransi; paling apik, bisa diarani minangka mikir, lan sanajan dipasang ing panggonan, asring ora cukup. Nalika jaminan ing asuransi bisa ngancam operasi stabil ing bisnis, perlindungan sirkuit sing ora cukup bisa nyebabake akibat sing luwih serius kayata kelangan nyawa.

Kita nggambarake pentinge perlindungan sirkuit ing kasus penerbangan swissair 111, sing mangkat saka John f. Bandara internasional Kennedy ing New York tanggal 2 September 1998. Penerbangan kasebut dilakokno dening McDonnell Douglas md-11 taun, sing mentas nganyari sistem hiburan ing penerbangan (IFE). Kumelun saka 52 menit sawise mati, kokpit dumadakan lan kru langsung nyatakake negara nanggepi darurat, lan nyoba ganti menyang halifax, bandara, nanging amarga kabel kontrol listrik kokpit amarga geni ora bisa dikontrol lan dikepung ing 8 km segara saka pesisir nova scotia, mateni kabeh 215 penumpang lan 14 anggota kru.

Penelitian kacilakan nemokake yen bahan sing digunakake ing salah sawijining bagean IFE anyar minangka sebab utama kacilakan kasebut, lan bahan kasebut, sing mesthine bisa dadi bahan bakar, diobong lan nyebar menyang garis kontrol kritis. Sanajan ora bisa dingerteni kanthi temenan, mula bisa dipercaya yen aret listrik ing antarane kabel IFE minangka geni kasebut. Sanajan kabel kasebut dipasang karo pemutus sirkuit, dheweke ora trip amarga arcing. Iki minangka kedadeyan sejati saka 229 kematian sing disebabake dening perlindungan sirkuit sing ora cocog. Sirkuit kasebut saiki dilengkapi proteksi deteksi kesalahan busur kanggo lelungan nalika busur dirasakake (ora kalebu busur sing diasilake kanthi operasi normal kayata mencet saklar).

Usb-pd nggawa liyane bebaya

Sanajan Swiss Swiss - 11 disebabake kegagalan listrik tinimbang kegagalan elektronik, nanging saiki sirkuit liyane cukup kanggo ngasilake busur (lan bisa uga ngancam geni) voltase lan saiki, kayata upgrade sumber listrik USB (USB - PD), bisa ndhukung nganti 20 v lan 5 a (daya maksimal 100 w) voltase dhuwur lan saiki. Dibandhingake karo voltase 5V lan 3A saiki (15W) saka jinis USB c, upgrade usb-pd minangka dandan gedhe, nanging uga nambah kemungkinan bebaya.

Saliyane risiko sing ana gandhengane karo voltase lan saiki, usb-pd bisa nyebabake masalah liyane yen digunakake karo konektor lan kabel USB jinis-kabel. Iki amarga jarak konektor USB jinis-c mung 0.5mm, siji kaping lima saka konektor jinis-a lan jinis-b, saéngga nambah risiko A sirkuit cendhak amarga distorsi konektor cilik nalika sisipan utawa mbusak. Kekotoran sing nduwe njero konektor bisa duwe efek sing padha. Kajaba iku, popularitas USB type-c uga nyebabake pangembangan kabel penting, sanajan akeh kabel sing isih ora bisa nggawa kekuwatan 100W, nanging ora dingerteni. Nanging, tandha-tandha kasebut ora njamin keamanan; Yen konsumen pengin nggunakake kabel sing durung ditemtokake, bisa uga dipasang menyang soket usb-pd kanthi gampang minangka kabel sing layak.

Busur ora mung bebaya nalika usb-pd digunakake ing voltase lan arus dhuwur. Amarga pin listrik daya utama cedhak banget karo pin konektor liyane, sirkuit cendhak bisa gampang mbukak elektronika hilir menyang mundhak listrik kayata voltase sirkuit pendek 20V sing bisa nyebabake kesalahan. Contone, induktansi kabel USB siji-meter bisa "osilasi", nyebabake voltase puncak luwih dhuwur tinimbang voltase lintasan 20V pendek (kadhangkala kaping pindho luwih dhuwur). Kanggo sawetara aplikasi, kegagalan peralatan hilir sing kena pengaruh saka overvoltage bisa nyebabake masalah safety, amarga piranti sing umume digunakake kanggo ngontrol arus operasi maksimal lan voltase kabel sing paling gampang ngrusak.

Perlindhungan sirkuit lengkap

Usb-pd bisa ngasilake komponen utawa komponen ngrusak nalika mlaku ing voltase lan voltase paling dhuwur, mula ora bisa dingerteni manawa sirkuit perlindungan ora ana gunane. Ing aplikasi sing digunakake mode maksimal usb-pd, umpamane nalika ngisi baterei komputer portebel, pangayoman sirkuit lengkap kudu diwenehake.

Kode suppression voltase (TVS) transisi dipasang ing antarane pin lan lemah soket USB type-c cukup gampang lan perlindungan sirkuit murah. Ing kasus sirkuit cekak terus, TVS diodha "mencubit" voltase puncak menyang level sing bisa dihubungake. Nalika dioda TVS nyedhiyakake perlindungan sing apik, dheweke ora cocog kanggo acara overvoltage sing terus-terusan. Kanggo ngatasi masalah kasebut, sirkuit tambahan, mirip karo perlindungan overvoltage, dipasangake karo MOSFET n-saluran. Sajrone acara overvoltage sing terus-terusan, para pengawal micu nMOSFET nyopot beban saka input kasebut, saéngga nyegah kakehan piranti hilir sing kasambung. Nanging dioda, pengawal, lan nmosf TVS isih durung tahan kabeh kahanan sing ora bakal dilalekake; Kadhangkala, sirkuit cekak ing sekitar kabel USB kedadeyan. Ing kasus iki, induktansi soket kasebut sithik banget, supaya voltase mundhak luwih cepet tinimbang kecepatan tanggapan piranti perlindungan lan nMOSFET, saengga piranti liyane bisa ngepit supaya bisa nambah wektu munggah voltase, saengga piranti perlindungan kudu cukup wektu kanggo ngethok.

Perlindhungan lengkap kanggo nambah biaya lan kerumitan aplikasi usb-pd, nanging iki bisa dicegah kanthi milih komponen sing pas. Pabrikan saiki mulai nawakake piranti integral sing nggabungake diode, proteksi lan clurut TVS menyang paket siji (nMOSFET biasane dijaga minangka chip diskriminasi), nyimpen dhuwit lan papan nalika nggawe desain perlindungan usb-pd.

kesimpulan

Circuit protection will never be the end of electronics development. However, solution development engineers need to have the knowledge to take appropriate protective measures to prevent material damage and prevent people from injury or even death. Perlindhungan sirkuit kaya asuransi; paling apik, bisa diarani minangka mikir, lan sanajan dipasang ing panggonan, asring ora cukup. Nalika jaminan ing asuransi bisa ngancam operasi stabil ing bisnis, perlindungan sirkuit sing ora cukup bisa nyebabake akibat sing luwih serius kayata kelangan nyawa.


Kita nggambarake pentinge perlindungan sirkuit ing kasus penerbangan swissair 111, sing mangkat saka John f. Bandara internasional Kennedy ing New York tanggal 2 September 1998. Penerbangan kasebut dilakokno dening McDonnell Douglas md-11 taun, sing mentas nganyari sistem hiburan ing penerbangan (IFE). Kumelun saka 52 menit sawise mati, kokpit dumadakan lan kru langsung nyatakake negara nanggepi darurat, lan nyoba ganti menyang halifax, bandara, nanging amarga kabel kontrol listrik kokpit amarga geni ora bisa dikontrol lan dikepung ing 8 km segara saka pesisir nova scotia, mateni kabeh 215 penumpang lan 14 anggota kru.

Penelitian kacilakan nemokake yen bahan sing digunakake ing salah sawijining bagean IFE anyar minangka sebab utama kacilakan kasebut, lan bahan kasebut, sing mesthine bisa dadi bahan bakar, diobong lan nyebar menyang garis kontrol kritis. Sanajan ora bisa dingerteni kanthi temenan, mula bisa dipercaya yen aret listrik ing antarane kabel IFE minangka geni kasebut. Sanajan kabel kasebut dipasang karo pemutus sirkuit, dheweke ora trip amarga arcing. Iki minangka kedadeyan sejati saka 229 kematian sing disebabake dening perlindungan sirkuit sing ora cocog. Sirkuit kasebut saiki dilengkapi proteksi deteksi kesalahan busur kanggo lelungan nalika busur dirasakake (ora kalebu busur sing diasilake kanthi operasi normal kayata mencet saklar).

Usb-pd nggawa liyane bebaya

Sanajan Swiss Swiss - 11 disebabake kegagalan listrik tinimbang kegagalan elektronik, nanging saiki sirkuit liyane cukup kanggo ngasilake busur (lan bisa uga ngancam geni) voltase lan saiki, kayata upgrade sumber listrik USB (USB - PD), bisa ndhukung nganti 20 v lan 5 a (daya maksimal 100 w) voltase dhuwur lan saiki. Dibandhingake karo voltase 5V lan 3A saiki (15W) saka jinis USB c, upgrade usb-pd minangka dandan gedhe, nanging uga nambah kemungkinan bebaya.

Saliyane risiko sing ana gandhengane karo voltase lan saiki, usb-pd bisa nyebabake masalah liyane yen digunakake karo konektor lan kabel USB jinis-kabel. Iki amarga jarak konektor USB jinis-c mung 0.5mm, siji kaping lima saka konektor jinis-a lan jinis-b, saéngga nambah risiko A sirkuit cendhak amarga distorsi konektor cilik nalika sisipan utawa mbusak. Kekotoran sing nduwe njero konektor bisa duwe efek sing padha. Kajaba iku, popularitas USB type-c uga nyebabake pangembangan kabel penting, sanajan akeh kabel sing isih ora bisa nggawa kekuwatan 100W, nanging ora dingerteni. Nanging, tandha-tandha kasebut ora njamin keamanan; Yen konsumen pengin nggunakake kabel sing durung ditemtokake, bisa uga dipasang menyang soket usb-pd kanthi gampang minangka kabel sing layak.

Busur ora mung bebaya nalika usb-pd digunakake ing voltase lan arus dhuwur. Amarga pin listrik daya utama cedhak banget karo pin konektor liyane, sirkuit cendhak bisa gampang mbukak elektronika hilir menyang mundhak listrik kayata voltase sirkuit pendek 20V sing bisa nyebabake kesalahan. Contone, induktansi kabel USB siji-meter bisa "osilasi", nyebabake voltase puncak luwih dhuwur tinimbang voltase lintasan 20V pendek (kadhangkala kaping pindho luwih dhuwur). Kanggo sawetara aplikasi, kegagalan peralatan hilir sing kena pengaruh saka overvoltage bisa nyebabake masalah safety, amarga piranti sing umume digunakake kanggo ngontrol arus operasi maksimal lan voltase kabel sing paling gampang ngrusak.

Perlindhungan sirkuit lengkap

Usb-pd bisa ngasilake komponen utawa komponen ngrusak nalika mlaku ing voltase lan voltase paling dhuwur, mula ora bisa dingerteni manawa sirkuit perlindungan ora ana gunane. Ing aplikasi sing digunakake mode maksimal usb-pd, umpamane nalika ngisi baterei komputer portebel, pangayoman sirkuit lengkap kudu diwenehake.

Kode suppression voltase (TVS) transisi dipasang ing antarane pin lan lemah soket USB type-c cukup gampang lan perlindungan sirkuit murah. Ing kasus sirkuit cekak terus, TVS diodha "mencubit" voltase puncak menyang level sing bisa dihubungake. Nalika dioda TVS nyedhiyakake perlindungan sing apik, dheweke ora cocog kanggo acara overvoltage sing terus-terusan. Kanggo ngatasi masalah kasebut, sirkuit tambahan, mirip karo perlindungan overvoltage, dipasangake karo MOSFET n-saluran. Sajrone acara overvoltage sing terus-terusan, para pengawal micu nMOSFET nyopot beban saka input kasebut, saéngga nyegah kakehan piranti hilir sing kasambung. Nanging dioda, pengawal, lan nmosf TVS isih durung tahan kabeh kahanan sing ora bakal dilalekake; Kadhangkala, sirkuit cekak ing sekitar kabel USB kedadeyan. Ing kasus iki, induktansi soket kasebut sithik banget, supaya voltase mundhak luwih cepet tinimbang kecepatan tanggapan piranti perlindungan lan nMOSFET, saengga piranti liyane bisa ngepit supaya bisa nambah wektu munggah voltase, saengga piranti perlindungan kudu cukup wektu kanggo ngethok.

Perlindhungan lengkap kanggo nambah biaya lan kerumitan aplikasi usb-pd, nanging iki bisa dicegah kanthi milih komponen sing pas. Pabrikan saiki mulai nawakake piranti integral sing nggabungake diode, proteksi lan clurut TVS menyang paket siji (nMOSFET biasane dijaga minangka chip diskriminasi), nyimpen dhuwit lan papan nalika nggawe desain perlindungan usb-pd.