التدابير المضادة لخطأ وحدة الطاقة DC-DC وتصنيف مستوى المخاطر
وحدة الطاقة هي جهاز يعمل على تبسيط تصميم الدوائر. ما عليك سوى توصيل وحدة الطاقة بلوحة الدائرة الكهربائية ويمكن استخدامها كمصدر طاقة. هناك العديد من وحدات الطاقة DC-DC في السوق، والتي لها اختلافات معينة في الهيكل أو الطاقة. على الرغم من أن وحدات الطاقة DC-DC تتمتع بموثوقية عالية، إلا أنها ليست محصنة ضد التلف. إذًا، ما هي المشكلات التي تواجهها وحدات DC-DC أثناء الاستخدام؟
تتضمن العديد من مظاهر الأخطاء الشائعة لوحدات الطاقة DC-DC انخفاض جهد الخرج أثناء الاستخدام، وإيقاف تشغيل الوحدة، وكون جهد خرج الوحدة مرتفعًا جدًا، ودائرة قصر مدخلات الوحدة، وتيار خرج الوحدة مرتفع جدًا.
مقسومًا على درجة الخطر، يكون خطر انخفاض جهد الخرج وإيقاف تشغيل الوحدة منخفضًا، مما يسهل تشخيص الدائرة. تعتبر الأنواع الثلاثة التالية من الأعطال أكثر خطورة.
عندما يكون جهد الخرج للوحدة مرتفعًا جدًا، فمن المحتمل جدًا أن تتسبب وحدة الطاقة DC-DC في حرق الدائرة، وهي مشكلة خطأ خطيرة. بشكل عام، يتم تحقيق الحماية من خلال دوائر حماية الجهد الزائد، أو عن طريق إضافة صمام ثنائي منظم الجهد عند طرف الخرج. عند التصميم، من الضروري اختيار معلمات الصمام الثنائي بشكل معقول لمنع التغييرات في نقطة تثبيت الجهد بسبب درجات الحرارة المختلفة. تأتي بعض الوحدات مع حماية خاصة بها من الجهد الزائد. بشكل عام، الوحدات التي تقل عن 25 وات لا تحتوي على وظيفة حماية من الجهد الزائد، في حين أن الوحدات التي تزيد عن 25 وات مصممة بدائرة حماية من الجهد الزائد بالداخل. تم تصميم نقاط الحماية من الجهد الزائد بشكل عام للجهد المقنن الذي يتراوح من 135% إلى 145%. أثناء التصميم التفصيلي، من الضروري التأكد مما إذا كانت الوحدة تحتوي على هذه الوظائف لتجنب التصميم المكرر.
عندما تكون دائرة إدخال الوحدة قصيرة، يمكن أن يتسبب ذلك في احتراق اللوحة المطبوعة. يمكن منع هذا العطل الخطير عن طريق وضع مصهر في طرف الإدخال. يتم ترتيب أنبوب المصهر بشكل عام بالقرب من طرف الإدخال لوحدة الطاقة أثناء توصيل الأسلاك. الغرض من هذا التصميم هو تقليل محاثة الرصاص لخط الإدخال وتجنب الجهد الزائد عند طرف الإدخال الناتج عن محاثة الرصاص عند ذوبان أنبوب المصهر.
إذا كان تيار الخرج لوحدة الطاقة DC-DC مرتفعًا جدًا، فمن الضروري اختيار وحدة طاقة مع وظيفة حماية التيار الزائد للتصميم. وحدات الطاقة العامة لديها وظيفة حماية التيار الزائد، والتي يمكن تحقيقها عن طريق الكشف عن التيار الأساسي أو الثانوي للمحول في الداخل، ولكن مع فقدان معين للكفاءة. عند اختيار وحدات الجهد الكهربي، ليس من الأفضل بالضرورة الحصول على تصنيف طاقة أعلى. إذا كان تخفيض القدرة كبير جدًا، أثناء الدائرة القصيرة المساعدة للوحة المستخدم، بسبب وجود انخفاض في جهد الإرسال، فإن تيار الخرج غير كافٍ لتحقيق التيار الزائد للوحدة، مما قد يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الشريحة أو حتى تلفها.
