제너 다이오드가 고장난 후 어떻게됩니까?


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회로의 5V / GND 레일에 6V 제너 다이오드를 연결했으며 12V를 보드의 나머지 부분으로 바로 전달하지 못하면 어떻게 될지 알고 싶습니다.

제너는 분명히 튀길 것입니다.하지만 나중에 어떻게됩니까? 결과가 단락 또는 개방 회로인지 확실하게 말할 수 있습니까? 단락을 보장 할 수있는 방법이 있습니까 (따라서 보드의 다른 구성 요소를 보호)? 나는 다이오드에 대해 모두 배웠지 만, 볶은 후에는 어떤 일도 언급하지 않았습니다.


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6 파운드 가방에 12 파운드의 쓰레기를 넣으면 어떻게됩니까? 6V 제너에 12V 공급 장치를 연결하고 공급 전류 용량이 제너의 전류 정격 poof보다 훨씬 더 큽니다. 제너는 퓨즈처럼 작동하고 페일 오픈 일 가능성이 높습니다.
Olin Lathrop 2019

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제너 다이오드가 고장난 후 몇 시간 동안 울립니다. 그런 다음 가게로 가서 아이스크림과 쿠키를 곁들입니다. 운이 좋으면 하루는 술 취한 트윗으로 끝나고 다음날 후회합니다.

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내 경험상 가장 일반적인 실패 모드는 단락입니다. 그러나 고장에 의해 생성 된 열이 다이오드를 크랙 열리기에 충분하면 퓨즈처럼 열리지 않습니다. 회로와 직렬로 연결된 퓨즈가 있고 제너가 퓨즈를 날릴 수있는 충분한 전류를 전도 할 수있는 경우 제너를 사용하여 단락에 실패하는 것보다 더 효과적입니다.
Thomas O

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필자의 경험에 따르면, 500mW의 높은 평가 등급은 일반적으로 항상 단락 되지는 않습니다. 제너의 현재 시간 과부하 창 내부로 날아간 퓨즈는 사용자를 보호합니다. 5V 회로의 6V3 탄탈륨 커패시터는 보통 적당한 전압 과부하에서도 단단하게 고장납니다.
Russell McMahon

답변:


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첫째, 왜 제너가 튀길까요? 조절기에 전원을 공급하는 12V 전원이있을 수 있지만 전원은 한다 안전을 위해 퓨즈 또는 회로 차단기 곳이있다. 이 퓨즈 또는 회로 차단기에 제너가 견딜 수있는 정격 전류가있는 경우 퓨즈가 꺼지는 동안 PCB를 제너로 보호해야하며 제너에 해를 끼치 지 않습니다. 전류 등급이 제너가 견딜 수있는 것보다 높으면 전류 제한기를 선택하는 데 실수를 한 것입니다.

6V 제너의 기능은 무엇입니까? 그 기능이 회로의 5V 레일을 보호하는 것이라면 잘 작동하지 않을 것을 제안합니다. 많은 5V 구성 요소는 약 5.5V 또는 6V의 최대 입력 전압을 가지므로 6.2V 제 너는별로 도움이되지 않습니다. 환경이 어떤지 잘 모르겠지만 일반적으로 레귤레이터가 실패하면 제너가 모든 것을 실행하도록 시도하는 것보다 모든 것을 종료하는 것이 좋습니다.

오류 조건으로부터 보호하기 위해 다이오드를 일반적으로 사용하는 것은 입력 단자에 역 바이어스 정류기 다이오드를 사용하는 것입니다. 이렇게하면 누군가 소스를 거꾸로 연결하면 지정된 다이오드에서 전력이 소실됩니다. 이 다이오드의 순방향 전압이 보호 된 구성 요소의 최대 역 전압보다 낮아야합니다. 이 구성에서 소스를 거꾸로 연결하면 아무 효과가 없습니다. 공급 전압은 -0.7V입니다. 아마도 전원 LED가 켜지지 않았거나 회로가 작동하지 않았 음을 확인하고 오류를 수정하십시오.

둘째, 결과가 단락 또는 개방 회로인지 말할 수 없습니다. 사양 이외의 장치를 작동 했으므로 어떤 일이 발생할 수 있습니다.


세 번째 paragaph가 그 정류기 다이오드에 많은 전류를 넣는 것을 포함하지 않습니까? 그가 5V 전원을 거꾸로 넣는다면, 그 다이오드는 5V를 보았고 그것이 날아갈 때까지 큰 전류를 전도할까요? 소스가 많은 전류를 공급할 수없는 경우에만 -0.7V로 조정됩니까?
스쿠버

역 전압 보호를 위해서는 P 채널 MOSFET을 사용하는 것이 좋습니다. 이들은 매우 작을 수 있으며 역 전압을 전달하지 않습니다.
BenYL

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모든 제너 다이오드에는 데이터 시트가 있습니다.

유사한 데이터 시트는 제조사가 당신에게주는 약속 - 경우에 당신이 데이터 시트에 설명 된 특정 꽉 범위 내에서 유지, 다음 데이터 시트에 설명 된대로 장치가 작동 할 것이라고 제조업체 보장; 경우 당신이 데이터 시트에 기술 된 다른 다소 느슨한 범위 내에서 유지, 다음 제조자 보장은 영구적 인 손상이 장치에 발생하지 않습니다 것을, 그리고이 꽉 범위에 반환 할 때, 장치는 나중에 작업을 설명합니다한다.

장치가 엄격한 한계를 벗어나서 정확히 무엇을 할 것인지에 대한 보장은 없으므로, 훌륭한 설계자들은 최악의 상황이 그 범위 밖에서 일어날 것이라고 가정합니다. 그런 다음 고객이 의도했던 것 이상으로 보드에서 작업을 수행 할 때 디자이너는 구조해야 할 것이 남아 있다는 것을 기쁘게 생각합니다. :-).

전원 공급 장치와 보드 사이에 전원 저항을 배치하면 저항의 한쪽 끝에 12V가 있어도 제너는 저항의 다른 쪽 끝을 닫을 수 있도록 전류를 제한 할 수있는 저항을 선택할 수 있습니다. 제너 최대 전력 사양을 초과하지 않고 6V까지.

제너가 최대 전력 사양을 초과하면 최악의 상황이 발생한다고 가정해야합니다.이 경우 개방에 실패합니다.

과전압으로부터 부품을 보호하는보다 정교한 방법은 다음과 같습니다. 일 예로 ); 전압 레귤레이터로 들어가기 전에 업스트림 전력을 제한하기 위해 유사한 저항을 사용하는 것; 스파크 갭을 사용하여 유입 전압을 600V로 제한하는 단계; 전원이 꺼 졌을 때 수백 볼트를 쉽게 차단할 수있는 트랜지스터를 사용하여 입력이 "잘못 보이면"스스로 꺼지는 다양한 회로 ( 자동차로드 덤프로부터 어떻게 보호합니까? ).


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일반적으로 정의되지 않은 구성 요소의 동작은 신뢰할 수 없습니다. 정의 할 수 없기 때문입니다.

내가 권장하는 것은 회로를 제너에 공급하지 않고 취할 수있는 전류의 양을 제한하는 퓨즈 (일반 와이어 퓨즈 또는 자동 재설정 가능한 폴리머 퓨즈)를 설치하는 것입니다.

또는 회로와 직렬로 저항을 설치할 수 있습니다. 예상되는 전력 소비가 매우 적 으면 크게 영향을 미치지 않으며 회로를 2 차적이고 덜 효율적인 공급 장치로 보호 할 수 있습니다.

일반적으로 퓨즈는 제어 된 고장을 일으키는 것이 좋습니다. 사람들이 왜 잊어 버리는 지 궁금합니다.


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사이리스터 크로우 바 회로를 고려할 수 있습니다.

개략도

이 회로 시뮬레이션CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도

제너가 고장 나도록 전압이 충분히 상승하면 사이리스터가 트리거되고 전원이 단락됩니다. 퓨즈가 끊어지지 않거나 존재하지 않으면 사이리스터는 전류가 꺼질 때까지 켜져 있습니다. C1은 소음에 대한 감수성을 줄입니다.

크로우 바 (crowbar)라는 용어는 3 차 통전 시스템의 철도 용어입니다. 비상 사태가 발생하면 라인 맨은 트랙의 활주로와 활주로 사이에 지렛대를 던져 전기 공급을 차단할 수 있습니다.

이 회로는 사이리스터 턴온 전압의 변동성으로 인해 매우 정확하지 않습니다. 더 많은 아이디어와 개선 사항 은 Axotron 크로우 바 회로 를 참조하십시오 .


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나는 제너와 실험을 수행했습니다. 제너는 일반적으로 역 바이어스로 SHORT 회로에 장애가 발생하지만 단락되기 전에 단자 전압이 상승합니다. 즉, 몇 초 동안 개방 회로처럼 작동 한 다음 영구적으로 단락됩니다. 따라서 하나의 제너를 사용해도 장치가 항상 보호되는 것은 아닙니다. 따라서 2 개 이상의 zener를 병렬로 연결하는 것이 좋습니다. 예를 들어, 5v 라인을 보호하려면 5.1v 및 5.3v 제너를 병렬로 연결하십시오.


병렬로 연결하면 어떻게됩니까? 단락이 더 빠를 수 있습니까? 이미 사용해 보셨습니까?
Unknown123
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