Mi az a tranziens feszültség?

Mi az a tranziens feszültség?
Közzétéve: 24. május 2013. Littelfuse Littelfuse 
A feszültségtranzienseket rövid ideig tartó elektromos energia túlfeszültségként definiálják, és a korábban tárolt vagy más módon előidézett energia hirtelen felszabadulásának eredménye, például nagy induktív terhelés vagy villámlás. Az elektromos vagy elektronikus áramkörökben ez az energia kiszámítható módon felszabadulhat szabályozott kapcsolási műveletekkel, vagy véletlenszerűen indukálható egy áramkörbe külső forrásból.


Az ismétlődő tranzienseket gyakran a motorok, generátorok működése vagy a reaktív áramköri elemek kapcsolása okozza. A véletlenszerű tranzienseket viszont gyakran villámcsapás és elektrosztatikus kisülés (ESD) okozzák. A villámlás és az ESD általában kiszámíthatatlanul fordul elő, és a pontos méréshez bonyolult megfigyelést igényelhetnek, különösen, ha az áramköri lap szintjén váltják ki. Számos elektronikai szabványcsoport elemezte a tranziens feszültség előfordulásait elfogadott megfigyelési vagy tesztelési módszerekkel. Számos tranziens fő jellemzőit az alábbi táblázat mutatja be.


LF 1


A tranziens feszültségcsúcsok jellemzői


A tranziens feszültségcsúcsok általában „kettős exponenciális” hullámot mutatnak, amint az alábbiakban látható a villámlás és az ESD esetében.


LF 2


LF 3


A villámlás exponenciális felfutási ideje 1.2 µs és 10 µs között van (lényegében 10 %-tól 90 %-ig), időtartama pedig 50 µs és 1000 µs közötti (a csúcsértékek 50 %-a). Másrészt az ESD sokkal rövidebb időtartamú esemény. Az emelkedési időt 1.0 n-nél kisebbre jellemezték. A teljes időtartam körülbelül 100 ns.


Miért fokozzák az aggodalmat a tranziensek?


A komponensek miniatürizálása megnövekedett elektromos feszültségekkel szembeni érzékenységet eredményezett. A mikroprocesszorok például olyan szerkezetekkel és vezetőpályákkal rendelkeznek, amelyek nem képesek kezelni az ESD tranziensekből származó nagy áramokat. Az ilyen alkatrészek nagyon alacsony feszültségen működnek, ezért a feszültségzavarokat ellenőrizni kell, hogy elkerüljük a készülék megszakítását és a látens vagy katasztrofális meghibásodásokat.


Az érzékeny mikroprocesszorok manapság az eszközök széles körében elterjedtek. A háztartási gépektől, például a mosogatógépektől az ipari vezérlőkig és még a játékokig minden mikroprocesszort használ a funkcionalitás és a hatékonyság javítása érdekében.


A legtöbb jármű ma már több elektronikus rendszert is alkalmaz a motor, az éghajlat, a fékezés és bizonyos esetekben a kormányzás, a tapadás és a biztonsági rendszerek szabályozására.


A készülékekben és az autókban található számos al- vagy támogató alkatrész (például elektromos motorok vagy tartozékok) átmeneti fenyegetést jelent az egész rendszerre nézve.


A gondos áramkör-tervezésnek nemcsak a környezeti forgatókönyveket kell figyelembe vennie, hanem ezen kapcsolódó alkatrészek lehetséges hatásait is. Az alábbi 2. táblázat a különféle összetevő-technológiák sebezhetőségét mutatja be.


 LF 4

Hagyjon üzenetet 

Üzenetlista