Что такое переходное напряжение?

Что такое переходное напряжение?
Опубликовано 24 мая 2013 г. автором Littelfuse Littelfuse 
Переходные процессы напряжения определяются как кратковременные всплески электрической энергии и являются результатом внезапного высвобождения энергии, ранее накопленной или вызванной другими средствами, такими как тяжелые индуктивные нагрузки или молния. В электрических или электронных схемах эта энергия может выделяться предсказуемым образом посредством контролируемых переключающих действий или произвольно индуцироваться в цепи от внешних источников.


Повторяющиеся переходные процессы часто вызваны работой двигателей, генераторов или переключением компонентов реактивной цепи. С другой стороны, случайные переходные процессы часто вызываются молнией и электростатическим разрядом (ESD). Молния и электростатический разряд обычно возникают непредсказуемо и могут потребовать тщательного мониторинга для точного измерения, особенно если они индуцируются на уровне печатной платы. Многочисленные группы стандартизации электроники проанализировали возникновение переходных напряжений с использованием общепринятых методов мониторинга или тестирования. Ключевые характеристики нескольких переходных процессов показаны в таблице ниже.


LF 1


Характеристики переходных всплесков напряжения


Всплески переходного напряжения обычно представляют собой «двойную экспоненциальную» волну, как показано ниже для молний и электростатических разрядов.


LF 2


LF 3


Экспоненциальное время нарастания молнии находится в диапазоне от 1.2 мкс до 10 мкс (по существу от 10% до 90%), а продолжительность находится в диапазоне от 50 до 1000 мкс (50% от пиковых значений). С другой стороны, ESD - это событие гораздо меньшей продолжительности. Время нарастания составляет менее 1.0 нс. Общая продолжительность составляет примерно 100 нс.


Почему транзиенты вызывают все большее беспокойство?


Миниатюризация компонентов привела к повышенной чувствительности к электрическим нагрузкам. Например, микропроцессоры имеют конструкции и токопроводящие дорожки, которые не могут выдерживать высокие токи от переходных процессов электростатического разряда. Такие компоненты работают при очень низких напряжениях, поэтому нарушения напряжения необходимо контролировать, чтобы предотвратить прерывание работы устройства и скрытые или катастрофические отказы.


Чувствительные микропроцессоры сегодня преобладают в широком спектре устройств. Все, от бытовой техники, такой как посудомоечные машины, до промышленных устройств управления и даже игрушек, использует микропроцессоры для повышения функциональности и эффективности.


В большинстве автомобилей теперь также используется несколько электронных систем для управления двигателем, климатом, торможением и, в некоторых случаях, системами рулевого управления, тяги и безопасности.


Многие вспомогательные или вспомогательные компоненты (например, электродвигатели или аксессуары) в приборах и автомобилях представляют временные угрозы для всей системы.


Тщательная разработка схемы должна учитывать не только сценарии окружающей среды, но и потенциальные эффекты этих связанных компонентов. В таблице 2 ниже показаны уязвимости различных компонентных технологий.


 LF 4

Оставить сообщение 

Список сообщений