保护电路的继电器和断路器
继电器、二极管、断路器、场效应管和保险丝都是机制用于打破电路只要某些过电压或过电流事件出现。这些组件不是普遍可用,他们必须选择目标所需的特定范围以及类型的瞬态电压或过电流保护事件。一些行业标准需要这些组件被包括在PCBA提供一个最低水平的电路保护。
在许多工业设备和电力系统,用于保护重要设备的常用工具是断路器和继电器。这些设备通常是更大的比任何其他组件,将出现在你的设备或PCB组装这些组件需要非常崎岖。他们提供了一些可用的最高水平的电路保护,他们将对大型电力激增的第一道防线,瞬变电流激增。
两个可切换的电路保护设备
继电器和断路器都是用于电路保护,但是他们不可以互换。有一些重要的区别这些组件,下面突出显示的部分。有时,继电器和断路器之间的差异可以清楚以下:
- 断路器开关和继电器都是,但他们以同样的方式不要打开
- 继电器和断路器可以手工重置,但只能调制电继电器
- 断路器可以包含一个继电器控制断路器打开/关闭
- 断路器通常用于过电流保护,而继电器可以提供过电流和过电压保护装置
继电器
继电器是一种可切换的切换装置,电,所以它们常常用于切换和控制应用程序。背后的核心理念用于电路保护继电器,当切换开关在过电压或过电流状态,从而打开电路和停止电流负载。这是通过磁场切换,目前用于产生磁场,切换一个机械开关。这是下图所示。
继电器一般有两种:常开(不)和常闭(NC)。一个数控继电器是典型的,它将提供一个闭合电路,只要没有故障的系统。一些继电器,如上面所示,有一个没有接触(A)和数控接触(B);没有联系只会成为电路的一部分时,继电器故障旅行。
继电器类型 |
描述 |
电磁继电器 |
使用一个电磁线圈控制开关,根据线圈电流与联系人打开或关闭。 |
簧片继电器 |
由磁驱动簧片开关在一个密封的玻璃管。 |
固态继电器(SSR) |
使用晶体管来调节电流磁场线圈和感应开关。 |
热继电器 |
打开/关闭接触双金属弯曲机制,应用电流加热的。 |
延时继电器 |
线圈之间提供了一个延迟激活和接触开关,在定时控制操作很有用。 |
闭锁继电器 |
这个继电器有两个稳定状态,保持接触的位置,直到开关脉冲。 |
水银湿继电器 |
使用一个池的汞和打破联系人。 |
电压监测继电器 |
监控电压和检测欠压或过压条件。 |
电流监测继电器 |
感觉现在和检测暗流或过流条件。 |
断路器
断路器是非常大的可切换的设备对故障导致过流条件。当发生过载条件时,它迫使断路器打开,停止电流保护装置。
断路器通常装在面板上的,这意味着他们贴在面板或外壳所以他们不是在PCB上的产品或访问。这当然是在住宅设置,一个家的主面板包含一个断路器感应到设备,防止过度的电流消耗在一个家。然而,一些断路器可以直接安装到PCB。从一个例子E-T-A (PN: 1410 - l210 l2f1 - s02 - 5 - a)如下所示。
这些设备安装保护装置串联在一起,在你的系统中,它们包含一个机械接触,发生过电流自动打开。这些组件是由用户手动复位,关闭接触和允许电流开始流动。示意图显示了一个例子符号和断路器的典型位置如下所示。
典型的线路断路器。(源]
尽管断路器主要提供过载保护,一些断路器可以提供有限的过电压保护装置。这些断路器包括过载保护模块或内置等附加功能避雷器产品。这些特性帮助抑制瞬态电压或电涌来自有多种原因,如雷击或电网波动。
断路器的类型的完整列表如下所示。
断路器的类型 |
描述/函数 |
微型断路器(MCB) |
提供防止过载和短路条件在低压电路。 |
塑壳断路器(MCCB) |
大断路器更高的电流评级,常用于工业和商业应用。 |
剩余电流断路器(RCCB) |
防止地面断层或泄漏电流,防止电击。 |
电弧故障断路器(AFCI) |
检测到危险的电弧故障,防止火灾,常用在住宅应用程序。 |
接地故障断路器(GFCI) |
从地面故障提供了防止电击,常用的地区的水或湿气。 |
热磁断路器 |
提供热保护过电流和磁场对短路保护。 |
高压断路器 |
防止过载和短路条件高压输电和配电系统。 |
充油的断路器 |
使用石油作为电弧抑制介质,常用的高压应用程序中。 |
真空断路器 |
使用真空电弧抑制中,中压应用程序紧凑的和可靠的。 |
六氟化硫断路器 |
使用科幻6天然气作为电弧抑制介质。 |
电子断路器过压/过流保护
上面列出的断路器主要是机电,机械开关调制。在某些情况下,这种调制是通过一个应用变压器和继电器;当整个内部变压器输出的电流太大,它可以打开一个继电器,从而打开保护电路。这是用手动复位继电器,通常与变压器相关联。
也有可能建立一个电子断路器使用继电器,继电器的绊倒了一组晶体管提供两种可能的阈值。一个受欢迎的例子包括变压器和复位继电器如下所示。
在这个例子中,权力是来自交流电源的灯泡作为我们的交流负载。有一个继电器与负载串联,能够打破电路跳闸。同时,交流输入整流直流和监管标准的电压(5 v)。输出变压器的二次侧然后辞职在分压器和用作输入的一对运放电路。
通过对比下台并将交流电压的+ 5 v稳定的参考电压,在放大器将高或低电压值之间切换。每个放大器的输出就会触发一个晶体管,这迫使继电器开关动作,使其打开。目前电路触发根据过电压,但这可能被修改过电流通过使用现代电阻来确定次级电流,而不是使用一个分压器。
超过继电器和断路器
如果您的系统需要更高级别的瞬态电压抑制或ESD保护继电器和断路器并不是唯一的选择。额外的设备,可用于电路保护可以针对一些其他类型的瞬态电压,侵入电流或电涌可能损害或禁用一个系统。其中一些组件/电路包括:
- 二极管(电视和稳压二极管)
- 撬棍电路
- 场效电晶体
- 金属氧化物压敏电阻(mov)
- 复位保险丝
断路器通常发现远离实际的PCB,因为他们通常面板安装设备。物品在上面的列表中可以直接放置于PCB为了处理任何瞬态或错误可能不会导致断路器或继电器打开和保护电路。
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