電路保護(hù)
在以上情況中,可以加設(shè)電路保護(hù)以減低切換時的金屬轉(zhuǎn)移。如下圖所示的是一個非常典型的電路,電容有時可能只有幾Pf(皮法),這種情況可以從mf(毫發(fā))范圍內(nèi)的寄生電容或?qū)嶋H電容性的元件上找原因。電路內(nèi)的電容器會儲存電荷,它本身的性質(zhì)決定了它傾向于盡可能快的釋放所有電荷。在電路沒有加設(shè)一些電阻或阻抗時,這種現(xiàn)象是不可避免的。
直接切換電容時,突然流入的高電流會迅速的損壞開關(guān)
加設(shè)電阻或感應(yīng)器可以減低突入電流并降低開關(guān)的耗損
公式#2 和公式#3 陳述了一個電容電路的電壓和電流,而公式#3 是陳述電容性的放電比率
-
R: 電路電阻
-
q: 充電
-
t: 時間
-
c: 電容
-
i: 電流
-
v: 電壓
當(dāng)
干簧管觸點(diǎn)閉合時,應(yīng)盡量避免或降低突入電流。如果您的電路容許
磁簧開關(guān)線路內(nèi)直接加設(shè)串聯(lián)電阻,那是最佳的選擇。在上圖中電阻值越大越好,在電路上使用感應(yīng)器或加上電感,也同樣有效。感應(yīng)器能在阻止最初的電流流入以減小突入電流。此時有一點(diǎn)需要留意的,一定要小心計算一個平衡點(diǎn),不可配用太多的電感,以防影響到開關(guān)效能及在開關(guān)打開時會產(chǎn)生的其它問題。
切換電感負(fù)載如繼電器,螺線管,線圈計算器,小型馬達(dá)或電感電路等都需要防護(hù)電路去延長干簧開關(guān)的壽命(見下圖)。公式#1 描述感應(yīng)性的關(guān)系。一旦電流流過電感器,它會傾向維持這個電流,如果這電流突然間終結(jié),公式#1內(nèi)的di/dt可以變得很大,這凈效應(yīng)可以由大的電流流經(jīng)過開關(guān)造成。在開關(guān)打時,電弧放電會隨之而起,如果這電弧放電持續(xù)產(chǎn)生則會造成開關(guān)破裂。很多時候可通過加設(shè)RC 網(wǎng)絡(luò)和二極管遏抑器令雙方互相抑制(見下圖)。
突然開放一個帶有電感器的電路會產(chǎn)生一道很大的逆電壓
加設(shè)一個同線圈并列的二極管可以減低這電壓
一個穿過開關(guān)RC 網(wǎng)絡(luò)也能起到同樣的作用
突入電流負(fù)荷
當(dāng)電燈負(fù)荷剛起動時也會產(chǎn)生非常高的突入電流。目前典型的鎢絲是用在小型的電燈泡內(nèi),當(dāng)燈泡啟動時,會承受到比通常操作電流高10倍的突入電流(見圖#50)。在電燈內(nèi)加設(shè)一連串電阻可以有效地減低突入電流并在延長干簧開關(guān)的壽命起到重要作用。
另外一個方案,如圖#50 所示,是加設(shè)一組并聯(lián)的電阻器穿開關(guān)。于這情況下,微量的電流會流經(jīng)過燈絲來維持熱度和高阻值,這電流是平衡的,此時燈絲不會有發(fā)強(qiáng)光的現(xiàn)象出現(xiàn)?,F(xiàn)在當(dāng)干簧管被激活時,開關(guān)電流會接近它的穩(wěn)態(tài)電流。
由于鎢絲本身是冷的,當(dāng)電燈第一次開啟時會有一道非常高的突入電流產(chǎn)生,加設(shè)連串電阻可以減低突入電流。如在開關(guān)加設(shè)一組并聯(lián)的電阻器,這樣可以容許一道微量電流流動,加熱電燈泡的烏絲,當(dāng)開關(guān)閉合時,由于烏絲是熱的,這樣就不會引發(fā)起突入電流了。