電気システムを安全に保つために回路保護が必要です。それは高価なダメージを止めるのに役立ちます。回路保護装置は危険な障害を止めます。これらの断層は、アーク断層と同様に、家や建物で火災を引き起こす可能性があります。アーク障害の原因建物の火災の25パーセントを使用します。これは、安全のために優れた保護がいかに重要であるかを示しています。技術が成長するにつれて、回路保護デバイスの市場は急速に成長します。

古いものと新しいものの両方の回路保護方法について学ぶ必要があります。これはあなたのシステムを安全に保ち、よく働くのを助けます。

重要なポイント

• 回路保護デバイスは、電気的障害を非常に速く停止します。これは、火災、衝撃、および機器の損傷を防ぐのに役立ちます。これらのデバイスは、人と財産を安全に保つのに役立ちます。

• あなたのシステムのための右の保護装置を選ぶ必要があります。システムの電圧、電流、および使用場所について考えてください。業界標準に従うことは、物事を安全で信頼できるものにするのに役立ちます。

• いくつかの一般的なデバイスはヒューズですが、回路ブレーカー、サージプロテクター、およびESD保護部品。各デバイスは、特定の用途や状況に最適です。

• 良好な回路設計とPCBレイアウトは、保護の作業を改善します。デバイスのテストと世話をすることは、しばしばそれらを正しく機能させます。

• 新しいスマートで小型の保護技術は、問題を監視し、問題をより迅速に阻止できます。これにより、システムがより安全になり、より良く動作します。

回路保護の重要性

回路保護が重要な理由

回路保護は人と機器を安全に保ちますを使用します。適切なデバイスは、衝撃、火災、および損傷を停止します。回路保護は、過負荷や短絡などの問題を見つけます。それは危険な現在を速く止めます。これはあなたのデバイスが長持ちするのに役立ちます。

回路保護がなければ、怪我をする可能性があります。電気事故はあなたを燃やしたり、神経を傷つけたりする可能性があります。時々、彼らは長い間続く健康上の問題を引き起こします。スウェーデンでは、毎年約300件の電気事故が発生しますを使用します。多くの人が仕事を逃したり、不安やメモリ損失。これらの危険は、回路保護が安全と健康にとって非常に重要である理由を示しています。

また、業界標準に従う必要があります。標準のようなANSI 50/50TD/51とUL 508Aデバイスを選択してインストールするのに役立ちます。検査に合格し、法的な問題を回避するのに役立ちます。これらのルールに従うと、システムがより安全で信頼性が高くなります。

注: 回路の保護は装置のためだけではありません。それは命を救い、ダウンタイムを止め、職場を安全に保ちます。

一般的な電気的危険

商業や工業の場所には多くの危険があります。いくつか一般的なものは:

• 露出した配線は、衝撃を与えたり、火災を起こしたりする可能性があります。

• 過負荷の回路は熱くなりすぎて物事を壊す可能性があります。

• 古いか壊れた装置は働くことをまたは停止することができます。

• 接地が悪いと、問題の際にショックが発生する可能性が高くなります。

• ワイヤーの近くの水は、ショートや火災を引き起こす可能性があります。

• DIYの修理は、しばしば安全でない接続を行います。

• メンテナンスをスキップすると、小さな問題が悪化します。

これらの危険性について知っているとき、回路保護が重要である理由がわかります。それはリスクを減らし、あなたのものを保護し、そしてすべての人をより安全に保ちます。

回路保護デバイス

電気システムを使用するときは、回路保護装置が必要です。これらのデバイスは、人と機器を安全に保つのに役立ちます。彼らは問題を見つけ、危険な流れを止め、そして損傷を防ぎます。回路保護装置には多くの種類があります。各タイプには特別な機能と用途があります。

ヒューズと回路ブレーカ

ヒューズと回路ブレーカー最も使用されています。あなたはそれらを家、工場、車、そして電子機器で見ます。問題があるときは両方とも電流を止めますが、動作は異なります。

ヒューズは内部に細いワイヤーを持っています。あまりにも多くの電流が流れると、ワイヤは溶けます。これで電気が止まります。ヒューズには、ガラス管、カートリッジ、ブレードなど、さまざまな形状があります。ガラス管ヒューズは、エレクトロニクスにおいて一般的である。ブレードヒューズはしばしば車の中にあります。ヒューズは安く、速く働きます。彼らはヒーターのように多くの力を使うものに適しています。

サーキットブレーカーには内部にスイッチがあります。問題があると、スイッチが開きます。これにより、電流が停止する。をリセットできます。回路ブレーカーそれが旅行した後。これにより、モーターとVFDsに使いやすくなります。あなたは家、工場、そして大きな建物にサーキットブレーカーを見つけます。

ここではヒューズと回路ブレーカーを比較するテーブル:

サーキットブレーカーが故障することがあります。最も一般的な問題は偽のトリッピングを使用します。これは42% の時間で起こります。ブレーカーは、そうでないときに開きます。これは、間違った設定やリレーの問題が原因で発生する可能性があります。その他の障害は、開閉しない、または損傷していません。

この表は、使用する場所を示しています異なる回路保護装置:

ヒント: あなたの仕事に合ったデバイスを選んでください。これにより、システムが安全に機能します。

PTCリセット可能ヒューズ

PTCリセット可能ヒューズ問題の後で自分自身をリセットすることができます。彼らはそれが熱くなると変わる特別な材料を使います。あまりにも多くの電流が流れると、ヒューズが熱くなり、その抵抗が上がります。これにより、現在のほとんどが停止します。問題がなくなると、ヒューズが冷えて再び動作します。あなたはそれを交換する必要はありません。これは時間とお金を節約します。

コンピューター、電話、家庭用ガジェット、車にPTCリセット可能なヒューズが表示されます。それらは小さく、混雑した回路基板に収まります。ほとんどの売上高はアジア太平洋地域で、市場の65%を使用します。

ここではPTCリセット可能なヒューズと通常のヒューズを比較するテーブル:

PTCリセット可能なヒューズは、まれな問題に最適です。それらは多くの障害がある回路には適していません。彼らの旅行時間と流れは、暑いか寒いかを変えることができます。あなたはそれらをどこで使うかについて考える必要があります。

TVSダイオードとバリスタ

TVSダイオードバリスタは突然の電圧スパイクから回路を保護します。これらのスパイクは、雷または静電気から発生する可能性があります。TVSダイオードは非常に速く反応します。彼らは電圧を安全なレベルにクランプし、余分な電流を送ります。スパイクの後、ダイオードは再び働く準備ができています。

MOVとも呼ばれるバリスタは、電圧が高くなりすぎると伝導を開始します。彼らはまた、電圧をクランプしますが、TVSダイオードよりも高いレベルです。バリスタは高エネルギーの場所に適しており、高価ではありません。しかし、それらは時間の経過とともに摩耗し、交換する必要があるかもしれません。

ここではTVSダイオードとバリスタを比較するテーブル:

• TVSダイオードは高速で動作し、低電圧でクランプしますを使用します。彼らは敏感な電子機器に適しています。

• バリスタはより多くのエネルギーを処理できますが、より遅く、より高い電圧でクランプします。

• TVSダイオードは、スパイクからの迅速かつ正確な保護を必要とするデバイスで使用されます。

注: 部品が処理できるものに近いクランプ電圧を備えた過渡電圧サプレッサーを選択します。

サージ保護装置

サージ保護デバイスは、大きな電圧スパイクからシステムを保護します。これらのスパイクは、雷や電力の変化から発生する可能性があります。サージ保護装置はあなたの装置に達する前にサージを吸収します。あなたはそれらをメインパワーエントランス、サブパネル、そして重要な電子機器の近くに置きます。

たとえば、Lightning Surge Arrester YH10W-11最大10 kAのサージと最大11 kVの電圧を処理できます。バリスタブロックとシリコーンゴムケースを使用しています。このデバイスは、IECやISO/ANSIなどの標準を満たしています。それは家庭や工場でうまくいきます。

• 工場では、サージ保護装置は長持ちし、大きな機械を保護します。

• 家庭では、コンピューター、テレビ、電化製品を小さな急増から保護しています。彼らは安価で簡単に交換できますが、大きな急増の後に変更する必要があるかもしれません。

サージ保護デバイスがUL 1449やIEC 61643-11などの基準を満たしていることを常に確認してください。

統合保護デバイス

現代の電子機器は、安全性を高めるために統合保護装置を使用することがよくあります。分離アンプは一例です。それらは入力および出力回路を離れて保ちます。これにより、高電圧または電流が交差するのを防ぎます。それは装置および人々を安全保ちます。

あなたは孤立を見つけるアンプ医療機器、工場、電源、およびデータシステムで。これらは、データを正確に保ち、機器を長持ちさせ、信号ノイズを削減するのに役立ちます。医療機器では、危険な電圧から患者を安全に保つのに役立ちます。

統合された保護デバイスは、良好な通信、より長い機器寿命、およびより少ない電気ノイズを提供します。しかし、単純なデバイスよりもコストが高く、より多くの電力を使用できます。

ヒント: 高い安全性と精度が必要な場合は、統合保護装置を使用してください。

ESD保護回路

エレクトロニクスにおけるESDの脅威

エレクトロニクスを扱うとき、ESDは大きな問題になる可能性があります。ESDは静電放電の略である。静電気があるものから別のものにジャンプするときに起こります。このクイックジャンプは、デバイス内のesdに敏感な部品を壊したり台無しにしたりする可能性があります。小さすぎる衝撃でさえ、感じるには小さすぎると、小さな回路を傷つける可能性があります。

ESDは、人々が安全手順なしでデバイスに触れる場合に最も危険です。安全な取り扱いを使用しない、ESDルールをスキップする、および古い安全計画は事態を悪化させます。一例では、集積回路の20% 以上がテストに失敗しましたESDのため。これは、ESDが製品やビジネスを本当に傷つける可能性があることを示しています。医療および航空宇宙部品は、ESDのために隠れた問題を抱えたり、作業を停止したりすることもあります。これらの問題は、すべての設計が強力なesd保護回路を必要とする理由を示しています。

• 間に間違った方法で部品を処理するアセンブリ

• 接地リストストラップや靴を着用していない

• ESD安全計画や古いルールはありません

• 労働者のためのチェックやトレーニングはありません

ESDはすぐに物事を壊したり、秘密の損傷を引き起こしたりする可能性があります。最初は問題が見られないかもしれませんが、後で修正するのに多くの費用がかかる可能性があります。

ESD保護デバイス

さまざまなデバイスを使用して、優れたesd保護回路を作成できます。これらのデバイスは、ESDに敏感な部品に到達する前にESDを停止します。最も一般的なものは、TVSダイオード、バリスタ、および特別なESD保護ICです。

TVSダイオードは、ショックがあると非常に速く作用します。USBポートのように、静的に入ることができる場所にそれらを置きます。彼らは電圧をクランプし、地面に余分なエネルギーを送ります。バリスタは大きなサージを吸収するのにも役立ちますが、より多くのエネルギーを処理できる回路で最も効果的に機能します。一部の設計では、1つのチップに多くの機能を備えたESD保護ICを使用しています。これらのICは高速データラインを保護し、信号をきれいに保ちます。

あなたの回路のための右の装置を選ぶべきです。高速データラインの場合は、低容量のTVSダイオードを使用します。大きなサージがある送電線には、バリスタを使用してください。スペースを節約する必要がある小さなスペースでESD保護ICを使用します。

ヒント: ESD保護デバイスを選ぶ前に、常に回路の電圧と速度を確認してください。

ESDのPCBレイアウト

良いPCBレイアウトであなたのesd保護回路をより強くすることができます。部品やワイヤーを配置する方法は、回路がESDをどれだけうまく停止するかを変更します。あなたが良いレイアウトに従わないならば、最高のデバイスでさえ正しく働かないかもしれません。

ESDリスクを下げる簡単な方法をいくつか紹介します:

1. ESDエントリと保護装置の間のワイヤを短く幅の広いものにします。これにより、デバイスの動作が速くなります。

2. ESDダイオードをコネクタ、ボタン、または金属パッドの近くに置きます。これにより、重要な部品に到達する前にダイオードが静的に停止します。

3. 複数のビアを使用して、ダイオードをグランドプレーンに接続します。これにより、静的にすぐに離れることができます。

4. メインのESDパスでviasを使用しないようにしてください。Viasはエネルギーを遅くし、ESDをあなたの部品に到達させることができます。

5. フィルター抵抗を追加し、コンデンサESDエントリースポットの近く。これらは、ノイズをブロックし、PCBを保護するのに役立ちます。

6. 可能であれば、グランドプレーンを金属ケースに接続します。これは静的に安全な方法を与えます。

良いPCBレイアウトは、esd保護回路と同じくらい重要です。慎重な設計により、デバイスが安全に機能します。

ESDの安全性についてチームに教え、ルールを頻繁に更新する必要があります。安全手順を確認し、接地ストラップを使用してESDリスクを低く抑えます。強力なesd保護回路とスマートなPCBレイアウトを使用すると、見られる問題と隠れた問題の両方から製品を安全に保ちます。

回路保護デバイスの選択

荷重と電圧の考慮事項

回路保護装置を選ぶとき、あなたの負荷と電圧にそれらを一致させるを使用します。すべての回路設計は、供給電圧とそれがどれだけ変化する可能性があるかを知ることから始まります。クランプ電圧が電子機器で処理できるものに適合していることを確認する必要があります。間違ったレベルを選択すると、敏感な部分に損傷を与えたり、誤った旅行を引き起こしたりする可能性があります。

• 負荷が使用する電圧と電流を確認してください。

• 各デバイスの反応速度を見てください。より速い応答はよりよいesd保護を与えます。

• デバイスのサイズについて考えてください。一部のサージストッパーICは、より大きなパッシブ部品と比較して、PCBのスペースを節約します。

• メンテナンスを行う頻度を検討してください。サージストッパーICは、ヒューズよりも少ない作業を必要とする。

• デバイスが他の部品とうまく機能し、通常の使用を台無しにしないことを確認してください。

• テーブルとフィルターを使用して、電圧、チャネル、および機能ごとにデバイスを比較します。

• アクティブ保護とパッシブ保護を選択します。アクティブサージストッパーは、最新の回路により多くの機能と精度を提供します。

ヒント: 負荷、電圧、およびesdのリスクに一致する保護デバイスを常に選択してください。

環境要因

あなたの環境はあなたの回路保護がどれだけうまく機能するかを変えます。高熱は金属部品の作用を変えることができますを使用します。それが熱くなると、抵抗が上がります。これにより、回路設計にエラーが発生する可能性があります。湿度はあなたのPCBとデバイスの中に入ることができる水をもたらします。水は錆、断熱材の破損、さらには短絡を引き起こす可能性があります。時間が経つにつれて、湿気は金属の酸化物の層を作ることができます、抵抗を高め、失敗の危険を冒します。

振動は別の問題です。部品を緩めたり動かしたりすると、信頼性が低下します。回路設計が多くの揺れに直面している場合は、タフなデバイスと強力なPCBマウントが必要です。温度修正、シーリング、およびコーティングを使用して、これらの厳しい条件からデバイスを保護できます。さびや水と戦う材料やレイアウトを常に選んでください。

注: あなたの環境のための良い計画はあなたのesd保護を強く保ち、あなたのPCBを安全に保ちます。

標準とコンプライアンス

回路保護デバイスを選択するときは、業界標準に従う必要があります。UL、IEC、ANSIなどの規格は、安全性とパフォーマンスに関するルールを設定しています。これらのルールは、チェックに合格し、回路設計を合法に保つのに役立ちます。彼らはまたあなたのesdおよびサージの保護が正しく働くことを確かめます。

購入する前に、データシートのコンプライアンスマークを確認してください。標準を満たすデバイスは、PCBや機密性の高い電子機器をesdやその他の危険から保護します。基準に従うことは、現場でのコストのかかるリコールや失敗を回避するのにも役立ちます。

Esdの安全ニーズを満たすために、PCBおよび回路設計で常に認定デバイスを使用してください。

実装戦略

回路図デザインのヒント

簡単なヒントを使用して、回路設計を改善できます。ダイオードまたはFET回路を追加して、逆極性の問題を阻止します。ダイオードは、多くの電力を使用しない回路に最適です。電圧リミッター、電子ヒューズチップ、サーミスタ、バリスタ、TVSダイオードを使用して、電圧が多すぎたり急に急上昇したりしないようにします。半導体を使用してリレーを制御する場合は、常にフライバックダイオードを追加してください。これらのダイオードは電圧スパイクを取り除き、部品を安全に保ちます。

クラスXとクラスYの安全コンデンサを適切な場所に配置します。これは、AC信号をフィルタリングし、EMIを削減するのに役立ちます。パワー定格のある部品を選ぶ1.5〜2倍高いあなたが必要とするものより。このderatingはあなたのesd保護を長持ちさせます。使用する電力量やパッケージの種類など、すべての部品のリストを保持します。お金を節約し、部品を長時間待つことを避けるために、標準の部品値を選択してください。EDAツールを使用するそれを造る前にあなたの回路設計をテストするため。問題を解決し、チームの学習を支援できるように、すべてのステップを書き留めます。

選択的調整

選択的調整あなたは問題があるあなたのシステムの部分だけを止めることができます。障害または排出がある場合、最も近い上流のデバイスのみがトリップします。システムの残りの部分は機能し続けます。これは大きな停止を止め、人と機器を安全に保ちます。National Electrical Codeによると、重要な負荷に電力を供給する回路には選択的な調整を使用する必要があります。

回路を設計するときは、選択的な調整を計画します。電源システム分析ソフトウェアを使用してセットアップを確認します。ゾーン選択的インターロック方式は、安全性と信頼性のバランスをとるのに役立ちます。障害を分離することにより、大きな停止の可能性を減らし、esd保護を強力に保ちます。

スマートで高度なソリューション

現代の回路保護は、物事をより安全で見やすくするためにスマートなアイデアを使用しています。ソリッドステート回路ブレーカーが反応する古い機械的なものよりもはるかに速く故障して排出します。電子ブレーカーには、火災を止めるのに役立つアーク障害検出があります。スマートブレーカーは、修理が必要なときに通知できるため、破損する前に修理できます。

これらのデバイスを建物のエネルギー管理システムにリンクできます。これにより、esdイベント、サージ、スパイクが発生したことを確認できます。高度なセンサー通信ツールは、グリッドを制御し、問題を迅速に修正するのに役立ちます。これらのスマートなアイデアは、電力を改善し、エネルギーを節約するため、回路設計がより良く機能します。

テストとメンテナンス

あなたはそれらを正しく動作させるためにあなたの回路保護装置をテストして世話をする必要があります。亀裂、過熱、またはその他の損傷を探すことから始めます。のような電気テストを行う絶縁抵抗、接触抵抗、およびタイミングチェックを使用します。高圧空気との接触をきれいにし、必要に応じて可動部品にオイルを追加します。

彼らは放電やサージ中に適切なタイミングでトリップするようにあなたのデバイスを調整します。すべてのチェックと修理の良い記録を保管してください。これは、esdリスクを監視し、時間の経過とともにパターンを見つけるのに役立ちます。以下の表を使用して、メンテナンスルーチン:

頻繁にテストして良い記録を保持することで、問題を早期に見つけ、esd保護をうまく機能させることができます。

回路保護のトレンド

小型化と統合

今日、電子機器はより小さく、より強力な回路保護装置を必要としている。電話、ウェアラブル、IoTガジェットはすべて、小さな部品を必要としています。メーカーは現在使用していますチップ統合システムを使用します。これにより、プロセッサ、メモリ、および電源管理が1つの小さな部分にまとめられます。それはスペースを節約し、より少ない力を使います。3Dスタッキングやフリップチップボンディングなどの部品を梱包する新しい方法は、より少ないスペースでより多くの機能を適合させるのに役立ちます。現在、一部のデバイスには、esdを含む多くの保護ジョブがあります。これは作るのを助けます高密度デザインすべてのミリメートルが重要な場所。

• 小型化により、軽くて薄い製品を作ることができます。

• 統合保護により、システムはより良く機能し、長持ちします。

• 高密度部品はより多くの部屋を必要とせずにesd保護を加えます。

スマート保護装置

スマートな保護装置物事を安全かつ効率的に保つ方法を変更します。工場では、スマートセンサーと分析がすぐに問題を監視します。これらのデバイスは、esdイベントを確認し、ツールを追跡し、労働者を安全に保つのに役立ちます。自動化とは、人々が危険な仕事をすることが少ないことを意味します。これはより少ない怪我とより良い安全ルールにつながります。スマートな資産管理により、機器の追跡、タスクの設定、問題が発生した場合のアラートの取得が可能になります。これらのツールは、ルールに従い、より良い製品を作るのにも役立ちます。しかし、スマートデバイスは新しいセキュリティと制御の問題をもたらす可能性があるため、うまく計画する必要があります。

• スマートデバイスは、esdやその他の危険性に関するリアルタイムデータを提供します。

• 自動化は間違いを減らすそしてプロダクトをよりよくさせます。

• より安全な職場を手に入れ、より良いチェックでお金を節約します。

業界アプリケーション

高度な回路保護は現在、多くの分野で非常に重要です。家電製品には、小さくて強力なesd保護が必要です電話やラップトップ用。車、特に電気自動車は、高度なシステムを使用して高電圧を処理し、ドライバーを安全に保ちます。ドイツと日本の工場は、接続されたマシンを実行するためにスマート保護を使用しています。太陽光および風力エネルギーシステムには、電圧スパイクに対して強力なesd保護が必要です。スマートグリッドと都市電力ネットワークは、これらのツールを使用して電力を安定させます。IoTが成長するにつれて、多くのタイプのデバイスに小型でスマートなesd保護が必要になります。

Esd保護が新しいシステムで機能するように、これらの傾向についていく必要があります。

回路保護を使用してシステムを安全に保つのに役立ちます。適切なデバイスを選択し、安全規則に従ってください。新しいテクノロジーが出たら、計画を変更します。いくつかの新しいアイデアは次のとおりです。

• 適応保護スキームグリッドの変化に速く反応します。

• IEC 61850のような標準化されたプロトコルは、自動化とデバイス間の会話に役立ちます。

新しいトレンドに注意し、保護計画を頻繁に確認してください。システムを安全に保ち、うまく機能し、長持ちするように、回路保護を重要にします。

よくある質問

回路保護の主な目的は何ですか?

回路保護により、障害が機器を傷つけたり、火災が発生したりするのを防ぎます。これらの装置は問題を見つけたとき力を速く断ち切った。問題には、過負荷や短絡が含まれます。これは人と財産を安全に保ちます。

どのように正しい回路保護デバイスを選択しますか?

システムの電圧と電流に一致するデバイスを選択します。どこで使用するかを考えてください。メーカーからの評価を常に確認してください。濡れた場所や危険な場所での安全性を高めるために、残留電流デバイスを使用してください。

故障後にすべての回路保護デバイスをリセットできますか?

すべてのデバイスをリセットできるわけではありません。サーキットブレーカーとPTCリセット可能なヒューズを使用すると、電源をオンに戻すことができます。従来のヒューズは、機能した後に交換する必要があります。

回路保護のために定期的なメンテナンスが重要なのはなぜですか?

メンテナンスは、摩耗または壊れた部品を早期に見つけるのに役立ちます。これにより、デバイスが必要なときに機能するようになります。また、驚きの問題や安全上のリスクの可能性も低くなります。

残りの現在のデバイスはどこにインストールする必要がありますか?

ショックリスクが高いところに残留電流デバイスを置きます。良い場所は、バスルーム、キッチン、屋外サーキットです。これらのデバイスは、漏れ電流が見つかった場合に電力を高速にカットします。これは物事をより安全にします。