Überspannung ist immer eines der Hauptprobleme beim Schaltungsschutz, und die Crowbar-Schaltung ist eine der Hauptlösungen dafür. Die Crowbar-Schaltung kann zum Durchbrennen einer Sicherung führen, indem sie einem hohen Strom ausgesetzt wird. Was wissen Sie über die Brechstangenschaltung?

Dieser Beitrag enthält die Definition des Crowbar-Schaltkreises, wie er funktioniert und eine Einführung in die drei Haupttypen von Crowbar-Schaltkreisen, die in verschiedenen Anwendungen verwendet werden. Wenn Sie Probleme mit Überspannung haben, können Sie eine bessere Lösung für den Überspannungsschutz finden und sich mit den Crowbar-Schaltungen besser auskennen. Lesen wir weiter!

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Inhalt

● Was sind Crowbar-Schaltungen?

● Wie funktioniert eine Crowbar-Schaltung?

● Eine Brechstange mit Triac und SSB

● Eine Crowbar-Schaltung mit Triac und Zener-Diode

● Eine Sicherungs-Crowbar-Schaltung mit einem einfachen SCR

● FAQ

● Zusammenfassung

Was ist ein Crowbar-Circuit?

Unten ist eine sehr einfache DC-Überspannungsschutzschaltung dargestellt. Der Transistor ist so eingestellt, dass er die von links an ihn angelegte Eingangsspannung überwacht. Wenn die Spannung über einen bestimmten Grenzwert ansteigt, leitet der Transistor und liefert den erforderlichen Strom an den SCR, der sofort zündet, den Ausgang kurzschließt und so die Last schützt von der Gefahr. Es wird auch a genannt Brecheisenschaltung.

Wie funktioniert eine Crowbar-Schaltung?

Die unten gezeigte Schaltung ist sehr einfach zu verstehen und ziemlich selbsterklärend. Die Funktionsweise lässt sich anhand der folgenden Punkte verstehen:

● Die Versorgungs-DC-Eingangsspannung wird von der rechten Seite des Stromkreises über den Thyristor angelegt.

● Solange die Eingangsspannung unter einem bestimmten vorgegebenen Wert bleibt, kann der Transistor nicht leiten und daher bleibt auch der SCr geschlossen.

● Die Schwellenspannung wird effektiv durch die Zenerdiodenspannung eingestellt.

● Solange die Eingangsspannung unter diesem Schwellenwert bleibt, läuft alles einwandfrei.

● Falls der Eingang jedoch den oben genannten Schwellenwert überschreitet, wird der Zenerdiode zur Einstellung der Schwellenspannung beginnt zu leiten, so dass die Basis des Transistors eine Vorspannung erhält.

● Irgendwann ist der Transistor vollständig vorgespannt und zieht die positive Spannung an seinen Kollektoranschluss.

● Die Spannung am Kollektor fließt sofort durch das Gate des SCR.

● Der SCR leitet sofort und schließt den Eingang mit Masse kurz. Dies kann etwas gefährlich erscheinen, da die Situation darauf hindeutet, dass der SCR beschädigt werden könnte, da er die Spannung direkt durch ihn kurzschließt.

Der SCR bleibt jedoch absolut sicher, da der Transistor in dem Moment, in dem die Eingangsspannung unter den eingestellten Schwellenwert fällt, aufhört zu leiten und verhindert, dass der SCR schädliche Ausmaße annimmt.

Die Situation bleibt erhalten und hält die Spannung unter Kontrolle und verhindert, dass sie den Schwellenwert überschreitet. Auf diese Weise ist die Schaltung in der Lage, die DC-Überschutzfunktion zu erfüllen.

Die Einführung in Crowbar Circuit und wie es funktioniert

Eine Brechstange mit Triac und SSB

Der nächste Schaltkreis, der Ihr wertvolles Gerät vor Überspannungssituationen schützen kann, ist in der folgenden Abbildung dargestellt, die einen SSB- oder einen bilateralen Siliziumschalter verwendet Gate-Treiber für den Triac.

● Mit der Voreinstellung R2 wird der Auslösepunkt des SSB eingestellt, bei dem das Gerät feuern und den Triac auslösen kann. Diese Einstellung erfolgt entsprechend dem gewünschten Hochspannungspegel, bei dem die Brechstange auslösen und den angeschlossenen Stromkreis vor einem möglichen Durchbrennen schützen soll.

● Sobald die Hochspannungssituation gemäß R2-Einstellung erreicht ist, erkennt der SSB diese Überspannung und schaltet sich ein. Sobald es eingeschaltet ist, wird der Triac gezündet. Der Triac leitet die Netzspannung sofort und schließt sie kurz, was wiederum zum Durchbrennen der Sicherung führt. Sobald die Sicherung durchbrennt, wird die Spannung zur Last unterbrochen und die Gefahr einer Überspannung gebannt.

Ein Silizium-Bilateralschalter (SBS) ist ein synchronisierbarer Diac, der für Niederspannungsdimmer verwendet werden kann. Sobald die Spannung an den Hauptstromanschlüssen MT1 und MT2 über die Auslösespannung (typischerweise 8.0 V, deutlich niedriger als der Diac) ansteigt, löst der SBS aus und leitet weiter, solange der Strom durch ihn über dem Haltestrom liegt. Die Haltespannung beträgt etwa 1.4 V bei 200 mA. Wird der Strom kleiner als der Haltestrom, schaltet das SBS wieder ab.

Dieser Vorgang gilt für beide Richtungen, sodass das Bauteil für Wechselstromanwendungen geeignet ist. Ein Impuls am Gate G kann den SBS leiten, auch ohne dass die Triggerspannung erreicht wird. Der Betrieb kann mit dem von zwei antiparallelen Thyristoren mit einem gemeinsamen Gate und zwischen den Knoten von Anode und Kathode und zwei Zenerdioden von etwa 15 V (die bei 7.5 V zu leiten beginnen) verglichen werden.

Eine Crowbar-Schaltung mit Triac und Zener-Diode

Wenn Sie kein SSB erhalten, kann die gleiche Crowbar-Anwendung wie oben unter Verwendung eines Triacs und einer Zenerdiode entworfen werden, wie im folgenden Diagramm gezeigt.

Hier bestimmt die Zenerspannung die Abschaltgrenze der Crowbar-Schaltung. In der Abbildung sind 270 V angegeben. Sobald die 270-V-Marke erreicht ist, beginnt der Zener zu leiten. Sobald die Zenerdiode umschaltet und leitet, wird der Triac eingeschaltet.

Der Triac schaltet sich ein und schließt die Netzspannung kurz, wodurch die Sicherung ausgeschaltet wird und weitere Gefahren vermieden werden, die durch die hohe Spannung entstehen können.

Ein Sicherungs-Crowbar-Schaltkreis mit SCR

Dies ist eine weitere einfache SCR-Transistor-Crowbar-Schaltung, die einen Überspannungsschutz für den Fall einer Fehlfunktion bietet Spannungsregler zum Schutz vor Überspannung oder hoher Pegel von einer externen Quelle. Es sollte mit einer Versorgungsquelle verwendet werden, die über einen Kurzschlussschutz, möglicherweise eine Fold-Back-Strombegrenzung oder eine Grundsicherung verfügt. Die bestmögliche Anwendung kann eine 5V-Logikversorgung sein, da TTL durch zu viel Spannung schnell zerstört werden könnte.

Die Werte der in Abb. 1 ausgewählten Teile beziehen sich auf eine 5-V-Versorgung, obwohl jede Art von Versorgung bis etwa 25 V mit diesem Crowbar-Netzwerk geschützt werden könnte, indem einfach die richtige Zenerdiode ausgewählt wird.

Der Triac schaltet sich ein und schließt die Netzspannung kurz, wodurch die Sicherung ausgeschaltet wird und weitere Gefahren vermieden werden, die durch die hohe Spannung entstehen können.

Immer wenn die Versorgungsspannung um +0.7 V größer als die Zenerspannung ist, wird der Transistor aktiviert und löst den SCR aus. In diesem Fall wird die Versorgung kurzgeschlossen, sodass die Spannung nicht weiter ansteigt. Wenn es in einer Stromversorgung verwendet wird, die nur über einen Sicherungsschutz verfügt, empfiehlt es sich, den SCR direkt um die ungeregelte Stromversorgung anzubringen, wie in Abb. 2 dargestellt, um den Reglerkreis vor Schäden zu schützen, sobald die Brechstange auslöst .

Häufig gestellte Fragen

1. F: Wie funktioniert der Überspannungsschutz der Crowbar-Schutzschaltung?

A: Die Crowbar-Schaltung überwacht die Eingangsspannung. Wenn der Grenzwert überschritten wird, kommt es zu einem Kurzschluss in der Stromleitung und zum Durchbrennen der Sicherung. Sobald die Sicherung durchbrennt, wird das Netzteil von der Last getrennt, um zu verhindern, dass es der Hochspannung standhält.

2. F: Welchen Zweck hat ein Brecheisen?

A: Crowbar-Schaltkreis ist ein Schaltkreis, der verhindert, dass Überspannung oder Überspannung des Netzteils den an das Netzteil angeschlossenen Schaltkreis beschädigen.

3. F: Welche Arten von Überspannung gibt es?

A: Die Überspannung, die Druck ausübt Das Stromnetz kann in zwei Haupttypen unterteilt werden: 1-externe Überspannung: Diese Störungen werden durch atmosphärische Störungen verursacht, Blitzschlag ist die häufigste und schwerwiegendste. 2. Interne Überspannung: verursacht durch Änderungen der Netzwerkbetriebsbedingungen.

4. F: Was ist Überspannungsschutz?

A: Der Überspannungsschutz ist eine Leistungsfunktion. Wenn die Spannung den voreingestellten Wert überschreitet, wird die Stromversorgung abgeschaltet oder der Ausgang abgeklemmt. Eine Überspannung kann aufgrund eines internen Ausfalls der Stromversorgung oder externer Ursachen wie Verteilungsleitungen im Netzteil auftreten.

Zusammenfassung

In diesem Beitrag lernen wir die Definition des Crowbar-Schaltkreises kennen, wie er funktioniert, und verstehen drei Haupttypen von Crowbar-Schaltkreisen, die in verschiedenen Anwendungen verwendet werden. Ein tieferes Verständnis der Crowbar-Schaltkreise kann Ihnen helfen, die Überspannung effizient zu lösen. Möchten Sie mehr über die Crowbar-Schaltungen erfahren? Hinterlassen Sie unten Ihre Kommentare und teilen Sie uns Ihre Ideen mit. Und wenn Sie der Meinung sind, dass dieser Beitrag für Sie hilfreich ist, vergessen Sie nicht, ihn zu teilen!

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