장치가 전원 공급 장치가 제공 할 수있는 것보다 더 많은 전류를 소비하면 어떻게됩니까?


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저는 소프트웨어 프로그래머에 더 가깝지만 전자 제품에 대한 기본적인 질문이 있습니다.

장치가 전원 공급 장치가 제공 할 수있는 것보다 더 많은 전류를 소비하면 어떻게됩니까? 그리고 어떤 상황에서 발생할 수 있습니까? 보드 디자인이 잘못되었거나 장치 작동의 최악의 시나리오를 결정하지 못합니까?
실제로 범위에서 이것을 어떻게 볼 수 있습니까? 이것이 수정되지 않으면 장치는 어떻게됩니까?

답변:


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너무 많은 전력을 끌어 올 때 발생할 수있는 여러 가지 사항이 있으며 이는 사용중인 기술에 따라 다릅니다. 일반적으로 볼 수있는 것은 전압이 사양 출력 아래로 떨어지거나 완전히 차단되는 것입니다. 일부 시스템에는 전원을 너무 많이 끌어 올 때 트립되는 퓨즈가있을 수 있습니다. 또는 최악의 경우 일부 구성 요소의 안전 등급을 초과하여 과열로 이어지고 많은 문제 (화재 등)가 발생할 수 있습니다.

이것이 일어날 수있는 상황은 거의 모두 보드 디자이너에게 달려 있습니다. 더 적은 전류를 공급할 수있는 전원 공급 장치를 구축하는 것이 여러 번 저렴하므로 설계자는 안전을 유지하면서 최대한 비용을 최소화 할 수 있습니다. 보드 디자이너가 고려하지 않은 경우가 많으면 너무 많은 전력을 끌어들일 수 있습니다. 이러한 경우는 DSP 작업을 수행하는 동안 RF 모듈을 실행하는 것과 같을 수 있지만 디자이너는 원래 별도의 시간에만 작동하도록 설계했습니다.

다른 시간에 너무 많은 전력을 끌어 올 수있는 것은 실제 고장 상태입니다. 이것은 IC가 단락 상태에 빠지거나 누군가 실수로 두 연결을 서로 단락 시키거나 이러한 선을 따라 무언가를 잘못하는 경우입니다.

장치에 발생하는 사항은 장치 자체와 사용중인 PSU에 따라 다릅니다. PSU의 전압이 떨어지면 시스템이 전압을 처리 할 수 ​​없으면 장치가 고장날 수 있습니다.


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"평신도를위한 정보"로서 : 이론적 전원 공급 장치는 무한 전류를 출력 할 수 있습니다. 실제 전원 공급 장치에는 모든 배선 및 기타 구성 요소의 합계 인 내부 저항이 있습니다. 이러한 전원 공급 장치 모델에서 저항은 전류가 증가함에 따라 전압이 떨어지게하는 원인입니다. 이 내부 저항을 통해 전력 손실 (열로 변환)이 발생하면 전원 공급 장치에 냉각이 필요합니다.
Vincent Vancalbergh

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Kellenjb가 말한 모든 것은 절대적으로 사실입니다. 내가 추가하고 싶은 것은 전자 회로를 만들 때이 문제를 처리하는 방법에 대한 추가 정보입니다.

전원 공급 장치와 테스트중인 회로의 두 가지 기어가 있습니다. 테스트중인 회로가 너무 많은 전력을 끌어 오려고하지만 전원 공급 장치가 안전하게 처리 할 수없는 경우, 화재와 같은 나쁜 일이 발생할 수 있습니다.

테스트중인 회로에 버그가있을 때 발생하는 상황을 고려하고 안전하게 많은 전력을 공급할 수있는 자동차 배터리와 같은 공급 장치에서 과도한 전력을 소비합니다. 이 경우 문제가되는 전원 공급 장치가 아니라 테스트중인 회로가 화재를 포착하거나 "매직 스모크"를 방출 할 가능성이 더 높은 회로입니다.

시제품이 제작되는 실험실에서 일반적으로 처리되는 방식은 전류 제한이 가능한 벤치 전원 공급 장치를 사용하는 것입니다. 일반적으로 전면에는 전압과 전류를위한 두 개의 디스플레이 (미터 또는 LED 등)가 있습니다. 또한 원하는 전압과 전류를 모두 설정할 수 있습니다. 전압 제한 또는 전류 제한 모드에서 작동합니다.

이제 브레드 보드에 회로를 조립하고 5V가 필요하고 최대 또는 100mA를 사용한다고 계산합니다. 이 값을 벤치 전원 공급 장치에 넣으면 전압이 5V를 초과하지 않으며 (단락을 단락하면 더 적을 수 있음) 100mA 이하의 전류가 공급되지 않습니다. 회로에서 너무 많은 전력을 끌어 오려고 시도하면 전원 공급 장치에 오류 표시가 나타나고 과도한 전류가 흐르지 않습니다.

이러한 전원 공급 장치는 회로의 구성 요소가 손상되지 않도록 보장하지는 않지만 (예를 들어 리드를 뒤로 연결할 수 있음) 구성 요소가 파손될 가능성을 크게 줄이고 화재를 예방할 수 있습니다.


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부하 회로는 부하가 처음 켜질 때 전원 공급 장치가 출력 할 수있는 것보다 훨씬 짧게 그릴 수 있습니다. 예를 들어, 부하에 충전해야하는 커패시터가 많은 경우 충전 전류가 크게 증가하여 커패시터가 충전되면 공급 용량보다 훨씬 더 낮아질 수 있습니다. 이러한 이유로 벤치 전원을 필요한 곳보다 높게 설정하고 시작시 오실로스코프 전류 프로브로 흐르는 전류를 관찰하는 것이 좋습니다. 그런 다음 처리 할 PCB 공급 장치를 설계하십시오.
Matt B.

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@ 매트 나는 보드가 시작하기에 충분한 전류가 없기 때문에 보드가 짧게 작동하는 것처럼 보였습니다. +1입니다.
Kellenjb
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