用協同電路保護技術保護繼電器
發布時間:2008-12-31 來源:今日電子
中心議題:
- 介紹有可能損壞繼電器的幾種情況
- 可以保護繼電器的方法和元器件介紹
解決方案:
- PPTC可以防止過流對繼電器的損害
- MOV、MLV等過壓保護器件可以防止電壓過大對繼電器造成的損害
在(zai)消(xiao)費(fei)類(lei)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)和(he)工(gong)業(ye)設(she)備(bei)中(zhong),常(chang)常(chang)使(shi)用(yong)繼(ji)電(dian)器(qi),用(yong)一(yi)個(ge)低(di)電(dian)平(ping)信(xin)號(hao)來(lai)控(kong)製(zhi)大(da)電(dian)流(liu)和(he)高(gao)電(dian)壓(ya),或(huo)者(zhe)切(qie)換(huan)必(bi)須(xu)與(yu)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)隔(ge)離(li)的(de)電(dian)流(liu)。電(dian)壓(ya)過(guo)高(gao)或(huo)者(zhe)電(dian)流(liu)過(guo)大(da)會(hui)導(dao)致(zhi)繼(ji)電(dian)器(qi)損(sun)壞(huai)。繼(ji)電(dian)器(qi)由(you)一(yi)對(dui)或(huo)者(zhe)幾(ji)對(dui)觸(chu)點(dian)和(he)繞(rao)組(zu)組(zu)成(cheng)。當(dang)繞(rao)組(zu)中(zhong)有(you)電(dian)流(liu)流(liu)過(guo)時(shi),觸(chu)點(dian)便(bian)會(hui)打(da)開(kai)或(huo)者(zhe)閉(bi)合(he)。當(dang)繼(ji)電(dian)器(qi)把(ba)流(liu)到(dao)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)的(de)電(dian)流(liu)中(zhong)斷(duan)時(shi),會(hui)出(chu)現(xian)電(dian)壓(ya)尖(jian)脈(mai)衝(chong),這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)常(chang)見(jian)的(de)問(wen)題(ti)。嚴(yan)重(zhong)時(shi),電(dian)壓(ya)尖(jian)脈(mai)衝(chong)會(hui)超(chao)過(guo)繼(ji)電(dian)器(qi)觸(chu)點(dian)的(de)額(e)定(ding)電(dian)壓(ya),從(cong)而(er)損(sun)壞(huai)觸(chu)點(dian)。可(ke)能(neng)會(hui)突(tu)然(ran)損(sun)壞(huai)而(er)且(qie)很(hen)嚴(yan)重(zhong),或(huo)者(zhe)非(fei)常(chang)緩(huan)慢(man),要(yao)在(zai)多(duo)年(nian)後(hou)才(cai)能(neng)體(ti)現(xian)。
此外,當觸點斷開、電流中斷時,如果在繼電器觸點中流過的電流過大,也會造成損壞。電流過大、電dian壓ya過guo高gao還hai會hui損sun壞huai繼ji電dian器qi的de繞rao組zu。如ru果guo繼ji電dian器qi繞rao組zu是shi設she計ji成cheng在zai正zheng常chang工gong作zuo的de情qing況kuang下xia隻zhi在zai短duan時shi間jian裏li有you電dian流liu流liu過guo的de話hua,在zai意yi外wai地di有you電dian流liu長chang時shi間jian流liu過guo時shi,電dian流liu雖sui然ran是shi在zai正zheng常chang工gong作zuo的de範fan圍wei之zhi內nei,最zui終zhong也ye會hui把ba繞rao組zu燒shao壞huai。
本(ben)文(wen)回(hui)顧(gu)了(le)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)保(bao)護(hu)繼(ji)電(dian)器(qi)的(de)各(ge)種(zhong)方(fang)案(an),其(qi)中(zhong)包(bao)括(kuo)過(guo)電(dian)流(liu)保(bao)護(hu),在(zai)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)或(huo)者(zhe)出(chu)現(xian)過(guo)載(zai)時(shi),防(fang)止(zhi)電(dian)流(liu)過(guo)大(da)造(zao)成(cheng)損(sun)壞(huai),以(yi)及(ji)過(guo)電(dian)壓(ya)保(bao)護(hu),防(fang)止(zhi)電(dian)壓(ya)尖(jian)脈(mai)衝(chong)或(huo)者(zhe)穩(wen)態(tai)過(guo)電(dian)壓(ya)造(zao)成(cheng)損(sun)壞(huai)。
防止過電流造成損壞
保護繼電器的一個常用元件是高分子聚合物正溫度係數(PPTC)自複過流保護器(見圖1)。 它是用碳黑這種導電性填料做成的。在這個元件中碳黑構成網狀導電通路。在正常的情況下,PPTC保護器呈現低電阻,但是,在PPTC保(bao)護(hu)器(qi)中(zhong)流(liu)過(guo)的(de)電(dian)流(liu)過(guo)大(da)時(shi),它(ta)的(de)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao),結(jie)晶(jing)狀(zhuang)聚(ju)合(he)物(wu)變(bian)成(cheng)非(fei)結(jie)晶(jing)狀(zhuang)態(tai)。這(zhe)個(ge)轉(zhuan)變(bian)引(yin)起(qi)聚(ju)合(he)物(wu)膨(peng)脹(zhang),使(shi)得(de)導(dao)電(dian)性(xing)聚(ju)合(he)物(wu)內(nei)的(de)網(wang)狀(zhuang)導(dao)電(dian)通(tong)路(lu)斷(duan)開(kai)。這(zhe)個(ge)變(bian)化(hua)引(yin)起(qi)它(ta)的(de)電(dian)阻(zu)急(ji)劇(ju)上(shang)升(sheng)。由(you)於(yu)電(dian)阻(zu)增(zeng)大(da),於(yu)是(shi)保(bao)護(hu)器(qi)中(zhong)流(liu)過(guo)的(de)電(dian)流(liu)便(bian)下(xia)降(jiang)到(dao)很(hen)小(xiao)。PPTCbaohuqibaochizhegezhuangtai,zhidaoguzhangbeipaichu。yidanbaguzhangpaichule,baohuqidewenduxiajiang,tanheixingchengdedaodiantongluhuifu,tayouhuidaodidianzuzhuangtai。keyibushiyongPPTC 保護器而用傳統的熔斷器來保護繼電器。不過,在使用熔斷器的情況下,每當發生故障,就需要更換熔斷器。PPTC保護器的主要優點在於它具有自複功能,從而可以減少昂貴的服務費用和保修費用。

防止過電壓造成損壞
有一些過電壓保護器可用於保護繼電器。其中成本最低、效果最好的一個辦法是使用MOV (金屬氧化物壓敏電阻器)或者MLV(多層壓敏電阻器)。 壓敏電阻器是一種可變電阻器(即電阻隨著電壓而改變的非線性器件)。dangjiazaitaliangduandedianyazengdashi,tadedianzuxiajiang。jinshuyanghuawuyamindianzuqishiyongyanghuaxinfenmoyuqitadejinshuyanghuawutaocijingguoshaojiezuochengde。youcichanshengdeshiyigeduojingtaoci,qizhongyanghuaxinkelifenbuzaijinshuyanghuawutaocizhong,bingqiebeijinshuyanghuawutaocisuogekai。lianggexianglinyanghuaxinkelidebianjiejuyouleisiyuPN結(jie)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)特(te)性(xing),在(zai)電(dian)壓(ya)低(di)時(shi),將(jiang)把(ba)電(dian)流(liu)的(de)通(tong)路(lu)阻(zu)斷(duan),在(zai)電(dian)壓(ya)較(jiao)高(gao)時(shi),由(you)於(yu)它(ta)的(de)非(fei)線(xian)性(xing)特(te)性(xing),形(xing)成(cheng)電(dian)流(liu)導(dao)通(tong)的(de)通(tong)路(lu)。這(zhe)種(zhong)器(qi)件(jian)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)保(bao)護(hu)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu),其(qi)原(yuan)理(li)是(shi),當(dang)它(ta)動(dong)作(zuo)時(shi),不(bu)會(hui)變(bian)成(cheng)短(duan)路(lu),而(er)是(shi)電(dian)阻(zu)變(bian)小(xiao),從(cong)而(er)加(jia)在(zai)器(qi)件(jian)上(shang)的(de)電(dian)壓(ya)下(xia)降(jiang)。MLV使用的技術和MOV是一樣的 ,但是,它使用很小的表麵貼裝封裝,它的電極是在多層氧化鋅之間。
圖2是保護繼電器的一種典型電路。PPTC保護器是是與繼電器繞組串聯著,在出現故障或者發生意外的過載時,它限製繼電器中流過的電流。這個圖中,還有一個 PPTC保護器與繼電器的觸點串聯著,它起的作用與保護繼電器繞組是一樣的。在選擇PPTC保bao護hu器qi時shi,很hen重zhong要yao一yi點dian是shi它ta的de額e定ding電dian壓ya要yao等deng於yu或huo高gao於yu預yu期qi的de最zui高gao電dian壓ya。還hai要yao求qiu保bao護hu器qi的de保bao持chi電dian流liu必bi須xu等deng於yu或huo大da於yu正zheng常chang運yun作zuo時shi的de最zui大da穩wen定ding狀zhuang態tai電dian流liu。此ci外wai,還hai要yao考kao慮lv到dao最zui高gao環huan境jing溫wen度du,這zhe是shi因yin為wei隨sui著zhe環huan境jing溫wen度du上shang升sheng,保bao持chi電dian流liu下xia降jiang。

PPTCbaohuqizhizaoshangtigongwenduzhejianquxianhetubiao,bangzhushejishixuanyongzaizuigaohuanjingwenduxiajuyouzugoubaochidianliudeqijian。zhexieziliaozhongyebaohanzhexiebaohuqideedingdianya、電阻和動作時間曲線。在圖2中寫有MOV或者MLVyujidianqichudianbingliandedianlu。zhexiebaohuqijiandeedingzhiyaoanzhaogongzuodianyahezuigaolangyongdianliulaixuanze。henzhongyaodeyidianshi,xuanyongdeqijian,bixuzaizhengchangdezuidadianyaxia,bunengranghendadedianliuliuguo。MOV的技術指標包括允許的最大直流電壓或者最大交流電壓。每個MOV和MLV保護器都有最大浪湧電流額定值。在確定額定電流時,通常采用8/20μm的電壓波形(這就是,用上升時間為8 μ m、上升到峰值一半的延遲時間為20μm的電壓波形) 。隨著壓敏電阻器的尺寸增大,8/20μm浪湧電流額定值將增大。MOV或者MLV保護器也可以與繼電器繞組並聯起來,
結論
xietongshiguodianliuheguodianyadianlubaohuqikeyibaohuxiaofeileidianzichanpinhegongyeshebei,duiyutigaoshebeidekekaoxing,tigaoyonghumanyiduhejiangdibaoxiuchengben,shiyoulide。zaichuxianguodianyadeqingkuangxia,MOV或者MLV保護器會迅速地從高電阻狀態切換到低阻抗狀態,從而把加在器件兩端的暫態電壓箝製在一個安全的電平上。PPTC保護器是一種完全自複的過電流保護方案。因為在把故障排除、把電源切斷重新加上後,它自動恢複到原來的狀態,在一般情況下是不需要修理和更換的。E
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