Hạn chế hiện hành là thực hành trong mạch điện hoặc điện tử của áp đặt một giới hạn trên hiện tại có thể được chuyển giao cho một tải với mục đích bảo vệ mạch tạo ra hoặc sử dụng hiện tại từ tác hại do một short-circuit hoặc tương tự như vấn đề trong tải.Nguồn điện:Các hình thức đơn giản nhất của hạn chế hiện hành cho đường ống là một cầu chì. Như hiện nay vượt quá các cầu chì giới hạn nó thổi qua đó ngắt kết nối tải từ nguồn. Phương pháp này thường được sử dụng để bảo vệ nguồn nhà tổ chức. Một máy cắt điện là một thiết bị khác cho đường ống hạn chế hiện hành.So với bảo vệ mạng, cầu chì đạt được nhanh hơn giới hạn hiện tại bằng phương tiện của arc tôi. Kể từ khi cầu chì là phần tử thụ động, họ là an toàn vốn. Nhược điểm của họ là rằng một khi thổi, họ cần phải được thay thế.Inrush hạn chế hiện hành:Một giới hạn hiện tại inrush là một thiết bị hoặc nhóm của thiết bị được sử dụng để hạn chế inrush hiện tại. Tiêu cực nhiệt độ hệ số (NTC) thermistors và điện trở là hai trong số các tùy chọn đơn giản nhất, với thời gian mát xuống và điện tản là nhược điểm chính của họ, tương ứng. Giải pháp phức tạp hơn có thể được sử dụng khi thiết kế khó khăn làm cho tùy chọn đơn giản infeasible.Trong mạch điện điện tử:Mạch điện tử như quy định DC điện nguồn cung cấp và sử dụng bộ khuếch đại điện, ngoài các cầu chì, hoạt động hạn chế hiện hành kể từ khi một cầu chì một mình có thể không có khả năng để bảo vệ các thiết bị nội bộ của các mạch trong một dòng hơn hoặc ngắn mạch tình hình. Một cầu chì thường là quá chậm trong hoạt động và thời gian nổ cũng có thể là đủ để tiêu diệt các thiết bị.Một chương trình bảo vệ short-circuit/quá tải điển hình hiển thị trong hình ảnh. Sơ đồ là đại diện của một cơ chế bảo vệ đơn giản làm việc trong quy định các nguồn cung cấp DC và lớp-AB điện amplifiers‡.Q1 là vượt qua hoặc đầu ra transistor. Rsens là thiết bị cảm biến hiện tại tải. Q2 là bảo vệ transistor mà lần lượt vào ngay khi điện áp trên Rsens trở thành về 0,65 V. Điện áp này được xác định bởi giá trị Rsens và tải hiện tại thông qua nó (Iload).Khi Q2 bật, nó loại bỏ cơ sở hiện tại từ Q1, do đó làm giảm hiện tại collector của Q1. Bỏ qua các dòng cơ sở của Q1, Q2, hiện tại collector của Q1 là cũng tải hiện tại. Vì vậy, Rsens sửa chữa tối đa hiện tại một giá trị được đưa ra bởi 0,65/Rsens, cho bất kỳ đầu ra cho điện áp và tải kháng.Ví dụ, nếu Rsens = 0,33 Ω, hiện nay là giới hạn khoảng 2 A ngay cả Rload trở thành một đoạn ngắn (và võ trở thành số không). Với sự vắng mặt của Q2, Q1 sẽ cố gắng lái xe một rất lớn hiện tại (giới hạn chỉ bởi Rsens, và phụ thuộc vào điện áp đầu ra võ nếu Rload không phải là số không) và kết quả sẽ là lớn hơn quyền lực tản trong Q1.If Rload is zero the dissipation will be much greater (enough to destroy Q1). With Q2 in place, the current is limited and the maximum power dissipation in Q1 is also limited to a safe value (though this is also dependent on Vcc, Rload and current-limited Vo).Further, this power dissipation will remain as long as the overload exists, which means that the devices must be capable of withstanding it for a substantial period. For example, the pass-transistor in a regulated DC power supply system (corresponding to Q1 in the schematic above) rated for 25 V at 1.5 A (with limiting at 2 A) will normally (i.e. with rated load of 1.5 A) dissipate about 7.5 W for a Vcc of 30 V‡‡ (1).With current limiting, the dissipation will increase to about 60 W if the output is shorted‡‡ (2). Without current limiting the dissipation would be greater than 300 W‡‡ (3) - so limiting does have a benefit, but it turns out that the pass-transistor must now be capable of dissipating at least 60 W.In short, an 80-100 W device will be needed (for an expected overload and limiting) where a 10-20 W device (with no chance of shorted load) would have been sufficient. In this technique, beyond the current limit the output voltage will decrease to a value depending on the current limit and load resistance.‡ – For class-AB stages, the circuit will be mirrored vertically and complementary devices will be used for Q1 & Q2.
‡‡ – The following conditions are considered for determining the power dissipation in Q1, with Vo = 25 V, Iload = 1.5 A (limit at 2 A), Rsens = 0.33 Ω (for limiting at 2A) and Vcc = 30 V —
Normal operation: Vo = 25 V at a load current of 1 A. So Q1 dissipates a power of (30 - 25) V * 1.5 A = 7.5 W. The transistor used must be a 10-20 W device to account for ambient temperature (i.e., derated) and must be mounted on a heat-sink.
Output shorted, with limiting at 2A: The dissipation is given by (30 - 0.65) V * 2 A = 58.7 W. The 0.65 V is the drop across Rsens. In practice, if the power supply Vcc is not able to provide the maximum short-circuit current it will collapse thereby reducing dissipation in Q1. However this is dependent on how "stiff" the supply is. A stiffer supply will sustain the voltage for a heavier current draw before collapsing. Further, the transistor used must be a 80-100 W device to account for ambient temperature (i.e., derated) and must be mounted on a heat-sink.
Output shorted, and no limiting: A shorted load will mean that only Rsens is present as the load. With this, the circuit will attempt to put 25 V across Rsens (0.33 Ω) - here the output voltage has to be measured at the emitter of Q1 since Q1 is connected as an emitter-follower and the lower end of Rsens is effectively grounded due to the short. Thus the load current (and collector current of Q1) becomes nearly 76 A, and the dissipation in Q1 becomes (30 - 25) V * 76 A = 380 W. This is a very large power to dissipate, since in normal circumstances Q1 will only be required to dissipate about 7.5 W (60 W at worst with limiting), and even a 100 W transistor will not withstand a 380 W dissipation. Without Rsens (i.e., Q1 emitter is directly connected to the load) the situation is even worse — Q1 becomes a dead short across 30 V and will draw current limited only by its internal resistance. In practice, the dissipation will be less because the supply (Vcc) will collapse under such a condition. However the dissipation will still be enough to destroy Q1.
Single power-supply circuits:
An issue with the previous circuit is that Q1 will not be saturated unless its base is biased about 0.5 volts above Vcc.
The circuits at right and left operate more efficiently from a single (Vcc) supply.
In both circuits, R1 allows Q1 to turn on and pass voltage and current to the load. When the current through R_sense exceeds the design limit, Q2 begins to turn on, which in turn begins to turn off Q1, thus limiting the load current. The optional component R2 protects Q2 in the event of a short-circuited load. When Vcc is at least a few volts, a MOSFET can be used for Q1 for lower dropout-voltage. Due to its simplicity, this circuit is sometimes used as a current source for high-power LEDs
Slew rate control:
Many electronics designers put a small resistor on IC output pins.[2] This slows the edge rate which improves electromagnetic compatibility. Some devices have this "slew rate limiting" output resistor built in; some devices[3][4][5][6] have programmable slew rate limiting. This provides overall slew rate control.
đang được dịch, vui lòng đợi..