Wat is tijdelijke spanning?

Wat is tijdelijke spanning?
Geplaatst op 24 mei 2013 door Littelfuse Littelfuse 
Spanningstransiënten worden gedefinieerd als kortdurende stroomstoten van elektrische energie en zijn het resultaat van het plotseling vrijkomen van energie die eerder is opgeslagen of op andere manieren is opgewekt, zoals zware inductieve belastingen of bliksem. In elektrische of elektronische circuits kan deze energie op een voorspelbare manier worden vrijgegeven via gecontroleerde schakelacties, of willekeurig door externe bronnen in een circuit worden geïnduceerd.


Herhaalbare transiënten worden vaak veroorzaakt door de werking van motoren, generatoren of het schakelen van reactieve circuitcomponenten. Willekeurige transiënten worden daarentegen vaak veroorzaakt door bliksem en elektrostatische ontlading (ESD). Bliksem en ESD treden over het algemeen onvoorspelbaar op en vereisen mogelijk uitgebreide monitoring om nauwkeurig te worden gemeten, vooral als ze worden geïnduceerd op printplaatniveau. Talrijke groepen elektronicastandaarden hebben het optreden van transiënte spanningen geanalyseerd met behulp van geaccepteerde bewakings- of testmethoden. De belangrijkste kenmerken van verschillende transiënten worden weergegeven in de onderstaande tabel.


LF 1


Kenmerken van voorbijgaande spanningspieken:


Tijdelijke spanningspieken vertonen over het algemeen een "dubbele exponentiële" golf, zoals hieronder weergegeven voor bliksem en ESD.


LF 2


LF 3


De exponentiële stijgtijd van bliksem ligt in het bereik van 1.2 sec tot 10 sec (in wezen 10% tot 90%) en de duur ligt in het bereik van 50 sec tot 1000 sec (50% van de piekwaarden). ESD daarentegen is een gebeurtenis van veel kortere duur. De stijgtijd is gekarakteriseerd op minder dan 1.0ns. De totale duur is ongeveer 100ns.


Waarom zijn transiënten steeds zorgwekkender?


De miniaturisering van componenten heeft geleid tot een verhoogde gevoeligheid voor elektrische spanningen. Microprocessors hebben bijvoorbeeld structuren en geleidende paden die geen hoge stromen van ESD-transiënten aankunnen. Dergelijke componenten werken op zeer lage spanningen, dus spanningsstoringen moeten worden gecontroleerd om apparaatonderbrekingen en latente of catastrofale storingen te voorkomen.


Gevoelige microprocessors zijn tegenwoordig alomtegenwoordig in een breed scala aan apparaten. Alles, van huishoudelijke apparaten, zoals vaatwassers, tot industriële bedieningselementen en zelfs speelgoed, maakt gebruik van microprocessors om de functionaliteit en efficiëntie te verbeteren.


De meeste voertuigen maken nu ook gebruik van meerdere elektronische systemen om de motor, het klimaat, het remmen en, in sommige gevallen, de stuur-, tractie- en veiligheidssystemen te regelen.


Veel van de sub- of ondersteunende componenten (zoals elektromotoren of accessoires) in apparaten en auto's vormen tijdelijke bedreigingen voor het hele systeem.


Zorgvuldig circuitontwerp moet niet alleen rekening houden met omgevingsscenario's, maar ook met de potentiële effecten van deze gerelateerde componenten. Onderstaande tabel 2 toont de kwetsbaarheid van verschillende componenttechnologieën.


 LF 4

Laat een bericht achter 

Message List