Picurile de tensiune vă pot deteriora serios electronicele sensibile, dar mulți oameni încă nu le înțeleg pe deplin. Deci, ce sunt exact vârfurile de tensiune? Ce le cauzează și cum le puteți împiedica să vă deterioreze circuitele? Continuați să citiți pentru a afla mai multe!
Ce este un vârf de tensiune?
Un vârf de tensiune, sau tranzitoriu, este o creștere scurtă în care tensiunea depășește nivelurile normale de trei până la mii de ori timp de milisecunde. Acest lucru prezintă un risc pentru electronicele sensibile, deoarece poate provoca mișcări neregulate ale electronilor, dăunând circuitelor și componentelor integrate. Astfel, pregătirea este esențială; detectarea vârfurilor necesită o electronică avansată.
Ce poate cauza vârfuri de tensiune?
Picurile de tensiune pot apărea din diverse surse. Iată scoop-ul:
Din exterior:
- Fulger: o lovitură directă sau o lovitură în apropiere poate trimite șocuri mari prin liniile electrice.
- Sughițuri în rețeaua de alimentare: defecțiunile, erorile de distribuție sau comutarea condensatoarelor mari pot cauza piroane.
- Oprirea încărcăturilor mari: îndepărtarea încărcăturilor mari din rețea, cum ar fi în timpul întreruperilor de curent sau a închiderii aparatelor, poate duce la vârfuri.
Din interior:
- Comutarea sarcinilor: Aparatele precum frigiderele și unitățile de curent alternativ care pornesc sau se opresc pot provoca salturi de tensiune.
- Probleme de cablare: Dacă firele de înaltă tensiune ating accidental firele de joasă tensiune, pot apărea vârfuri majore.
- Defecțiuni interne: problemele din interiorul transformatoarelor sau ale altor componente pot duce, de asemenea, la supratensiuni.
Care este diferența dintre o supratensiune și un vârf?
Creșterile de putere și vârfurile de tensiune sunt fenomene electrice distincte care afectează diferit echipamentele.
Principala diferență constă în durata lor: vârfurile de tensiune durează 1-2 nanosecunde, în timp ce supratensiunile durează 3 nanosecunde sau mai mult, uneori minute. Acest lucru afectează modul în care sistemele electrice răspund.
Cauzele lor difera si ele. Creșterile de tensiune rezultă adesea din evenimente cum ar fi loviturile de fulger sau descărcările electrostatice, în timp ce supratensiunile provin din dezechilibre susținute în sistemul de distribuție a energiei, cum ar fi defecțiunile utilităților sau comutarea mare a sarcinii.
În ceea ce privește amplitudinea tensiunii, vârfurile pot ajunge la zeci de mii de volți pentru scurt timp, în timp ce supratensiunile măsoară sute de volți peste normal, dar durează mai mult.
Pentru sistemele de baterii, vârfurile de tensiune pot dăuna sistemului de management al bateriei (BMS) sau circuitelor de monitorizare, în timp ce supratensiunile pot cauza supraîncălzirea în timpul încărcării, reducând durata de viață a bateriei și creând pericole pentru siguranță.
Cum opriți vârfurile de tensiune?
Suprimarea vârfurilor de tensiune necesită circuite speciale. Inginerii electricieni implementează suprimarea vârfurilor în aproape toate circuitele, inclusiv în rețeaua electrică. Dar suprimarea completă nu este întotdeauna realizabilă, necesitând protecție suplimentară în aval.
Suprimatoarele de supratensiune folosesc diode, inductori și condensatori pentru a absorbi energia sau pentru a o direcționa la masă. Designul lor depinde de nevoile circuitului și de tipul de vârf. De exemplu, un supresor de supratensiune al rețelei electrice pentru lovituri de trăsnet utilizează un dispozitiv cu eclator mare, în timp ce un circuit integrat utilizează de obicei protecție la stare solidă, cum ar fi diodele Zener sau tiristoarele.
Protectoarele de supratensiune permit dispozitivelor să funcționeze în timpul supratensiunii, dar au o durată de viață limitată și pot eșua dacă sunt copleșite. Multe dispozitive de protecție la supratensiune dedicate au indicatori pentru fiabilitate. Este recomandabil să aveți un supresor de supratensiune suplimentar care să semnalizeze funcționarea acestuia și care poate fi instalat în tablouri de comutare la conexiunile la rețea sau panourile întreruptoare.
Suprimatoarele de supratensiune sunt adesea încorporate în cablurile de alimentare, dar pot fi, de asemenea, integrate în electronice sau panouri întreruptoare.
Ce este tensiunea maximă de vârf?
Unele supratensiuni sunt mai puternice, așa că este esențial să înțelegeți nivelul de protecție pentru electronicele sensibile. Tensiunea maximă de vârf indică această protecție.
Când cumpărați dispozitive de protecție la supratensiune, verificați evaluările pentru tensiunea de trecere, tensiunea de strângere, jouli și amperajul. Valori mai mari de joule și amperi sunt de preferat; urmăriți o tensiune de strângere mai mică pentru a îmbunătăți protecția dispozitivului.
Aveți nevoie de suprimarea supratensiunii în circuitele bateriei DC?
Răspunsul depinde de modul în care construiți și utilizați circuitul. În timp ce circuitele de curent continuu pot experimenta vârfuri de tensiune, cum ar fi circuitele de curent alternativ, circuitele de curent continuu ale bateriei izolate sunt mai puțin predispuse la acestea.
Mulți clienți folosesc noastre baterii în aplicații de curent continuu în afara rețelei, unde vârfurile de tensiune sunt minime și, în general, nu deteriorează bateriile sau electronicele.
Cu toate acestea, siguranțe electrice adecvate sunt necesare pentru a gestiona supracurent.
Multe electronice DC includ suprimarea supratensiunii încorporată. Preocupările cu privire la vârfurile de tensiune de la alternatoarele vehiculelor au scăzut, deoarece redresoarele moderne cu diode acționează acum ca supresoare de tensiune.
Pentru circuitele critice, se recomandă adăugarea de suprimare a supratensiunii de joasă tensiune. Dacă circuitul dvs. de curent continuu se conectează la curent alternativ pentru încărcare sau conversie, cum ar fi conectarea RV-urilor sau a bărcilor, aveți nevoie de un protector de supratensiune. Acest lucru se aplică fie că se utilizează energie de la mal, un generator sau se creează AC din baterii și un invertor, deoarece aceste sisteme se conectează la surse de alimentare necunoscute. Prin urmare, utilizarea dispozitivelor de protecție la supratensiune este esențială pentru aplicațiile portabile datorită calității variate a circuitului.
Cum să faceți față vârfurilor de tensiune?
Picurile de tensiune pot fi dăunătoare dacă nu ești pregătit, dar sunt ușor de înțeles și evitat.
Indiferent dacă este cauzată de defecțiunea echipamentului sau de natură, protecția este simplă: utilizați dispozitive de protecție sau supresoare de supratensiune de zi cu zi. Aceste cunoștințe vă ajută să vă păstrați electronicele sensibile în siguranță ani de zile.
