欠压会损坏电子产品吗?


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我在想,是否有某种特别重要的机制可以使电子设备在欠压时损坏电子设备。很明显,许多电子设备如果被欠压,将无法正常工作,但是永久性损坏该怎么办?这个问题是由维修工作引起的。我想知道当涉及损坏的电源时应该寻找什么样的次级效果。

我想如果电动机由于欠压而停转,可能会损坏它们。

那么,由于欠压(或更好的是供不应求)而引起的永久损坏的具体机制是什么?有没有?

另一个问题是,供应不足时出现故障的组件或简单电路是什么?


某些电子零件可能会因欠电压而损坏。例如,如果磁控管上的灯丝电压太低,则可能会损坏它。
Suirnder 2013年

Answers:


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欠电压造成的损坏不如过电压造成的常见,但并非闻所未闻。

一个例子:一个简单的电路,它具有一个驱动电动机的功率MOSFET。目的是使mosfet完全打开或完全关闭。在这两种情况下,MOSFET的功耗都很低:

  • 当导通时,功率很低,因为MOSFET的全导通电阻非常低,因此它两端的电压也非常低,因此功率(V * I)很低。
  • 当关闭时,电源的整个电压在MOSFET两端,但是电流几乎为零,因此功率也几乎为零。

MOSFET在其栅极需要一定的电压才能完全导通。8V是典型值。一个简单的驱动器电路可以直接从向电动机供电的电源获得该电压。当此电压太低而无法使mosfet完全处于危险状态时(从moseft的角度来看)可能会出现:当它处于半导通状态时,流经它的电流和其两端的电压都可能很大,从而导致消灭它可以消灭它。欠压导致死亡。

请注意,我首先假设一个简单的电路。实际上,像这样的严重电路将具有欠压保护。


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如果长时间通电,用于HID或类似照明设备的电磁镇流器(非电子镇流器)也会损坏。通常会导致其过热并烧毁。
Piotr Kula 2013年

晶体管也是如此,尽管由于暗电流导致它不饱和,而不是使它欠压。
路人2013年

@passerby的确是可能的,但比mosfet的可能性要小得多:设计为完全导通的晶体管通常会因某种较大的因素而过驱动(通过选择合适的电阻器),因此,少几伏就不会有多大关系。MOSFET是电压驱动的,因此,当电路设计的电源电压固定时,没有简单的方法来保持安全裕度。另外,栅极电压的安全裕度几乎不及基极电流的安全裕度:常见最大值为18V。
Wouter van Ooijen

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Wouter提供了一些很好的信息,但是在更多情况下,如果没有提供足够高的电压会损坏设备。

某些高端显示屏需要多个电压源,并且在第二个源之前无法将一个源供电到足够高的水平或足够快,可能会损坏屏幕或控制器。

某些内部MOSFET的设备可能会由于信号源功率不足而损坏。正如TI员工对电流控制的LED驱动器所解释的那样,如果VLed源电压太低而无法通过通道提供选定的电流,则该通道中的逻辑将试图更难以驱动该通道的mosfet以试图吸收更多的电流。最终,如果不是芯片的其他部分,mosfet将会烧坏。我希望我可以找到该讨论并将其链接。

在不直接损坏功率不足的设备的同时,如果无法向加热元件提供正确的电压,则可能导致被加热的物体无法正确/快速地加热。冬季水管加热器,电炉,微波炉(意为“加热器”的宽松含义),某些汽车零件。更糟糕的是,医疗设备或关节环境中的暖气。同样适用于冷却解决方案,例如风扇,交流电或撞击声。由于电压问题而性能不佳的风扇可能导致其目标过热。以及水泵。而且这三者都可能受到其副作用的损害。水泵通常使用流动的水来冷却自己。较低的电压会导致其流水,但可能不够快,无法冷却。性能不佳的风扇可能会被无法冷却的设备煮熟。

最后我能想到的是电池充电器。作为较大电路的一部分,发生故障的充电器或设计不当的充电器可能会在充电状态下产生较低的电压。电池不应该将其反馈到电路中。


我假设这可能是为什么带状电缆出线时,LCD控制器上逆变器附近的一个雷区项目因着火而着火的原因?由于我没有任何数据表,而且它来自无品牌的DVD播放器,所以永远不确定为什么会这样。
Wyatt8740

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这取决于您的负载。

如果是电阻性负载,则降低电压意味着它将传导更少的电流并耗散更少的热量。没错

如果您降低晶体管的栅极/基极上的电压,并且它可能未完全饱和并且压降更大。由于功耗为P = U * I; 晶体管上的压降可能翻倍(从0.5V到1V),而电流可能或多或少保持不变(例如1000mA至800mA)。您实际上将功耗增加了一倍,这可能会导致损坏!

如果设备使用线性调节器,则该调节器将不得不调节较少的电压。这将导致较低的功耗。当然,调节器不能再维持调节有一个极限,输出电压也会下降。该输出可能会在特定点关闭或停止工作。

开关电源是恒定的电源负载。如果假设输出汲取恒定功率; 例如3.3V 1A。这等于3.3W,这意味着无论输入电压是多少,它将始终消耗3.3W。实际上,您具有效率(可能会有所变化)并限制电压范围,但是它将尝试消耗3.3W的功率。

如果输入电压下降,则输入电流增加。如果电感器,二极管或MOSFET之类的部件无法承受较高的电流(散热或超过饱和/峰值电流),则可能会造成损坏。

但是,在这种情况下,您可能超出了某个操作窗口。例如,产品可能需要9-15V的输入电压。尽管开关稳压器在(例如)7V电压下可以正常工作,但它可能会在某些程度上超过电流并变得不可靠。

有时您会在这些设备上看到“欠压锁定”。这是开关模式电源将关闭的电压,因为它不能保证可靠的操作。


您建议线性负载(电阻性)是安全的-同意。某些电阻性负载是单调的(例如灯泡),但在点亮时仍需要提供过电流。如果电源太弱而无法提供短暂的过电流,则可能会感到悲伤。石英卤素灯泡尤其如此。
glen_geek

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某些电子系统的特定故障模式的一个示例是闩锁。

https://zh.wikipedia.org/wiki/补充

从上面的链接引用...

这经常发生在使用多个电源电压的电路中,这些电源在上电时未按要求的顺序出现,导致数据线上的电压超过尚未达到标称电源电压的器件的输入额定值。

通常,可以通过对系统重新加电来解决此问题,但是,如果该系统控制其他某种机制,则可能会导致进一步的故障甚至是物理损坏,这是间接的副作用。


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低压事件的通用术语是“电源不足”。有很多方法可以将掉电预防措施集成到电源设计中。


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尽管这是一个有效的评论,但它不会以任何方式回答问题。
Olin Lathrop 2013年

我认为电源不足是电压不足的短时间间隔。欠电压不恒定。当正常供电的设备突然汲取更高的电流并导致电压下降时,就会发生短路现象,这可以使用滤波电容器来抵消。我认为功率不足的设备不能称为掉电设备吗?
Piotr Kula 2013年

@ppumkin如果电源不足是恒定的,如正弦波,该怎么办?什么时候电源不足会变得不足?
路人2013年

欠压会导致设备根本无法工作。某些设备可以处理少量的掉电并正常工作(具有内部过滤器),而其他设备只是复位,因为设计者可以实施掉电保护。如此欠压!=欠压 -即使它是正弦波,并且该波陷入欠压,然后降至欠压,然后又作为启动电压再次出现?
Piotr Kula 2013年

@ppumkin掉电会导致掉电,但距离不能引起复位的结果很深,您可以在该处垂悬很长时间而不会改变系统响应,并且当您恢复电压时,它将陷入掉电状态。我同意这不是正确的答案。
Kortuk
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