Повредит ли короткое замыкание электронные компоненты или только источник питания?

Многие блоки питания имеют встроенную защиту от короткого замыкания, поэтому не всегда короткое замыкание на выходе блока питания наносит ему вред. Хотя это не рекомендуется делать даже при наличии защиты от короткого замыкания.

Ваш вывод о том, что ток направляется по пути нулевого сопротивления, верен, но вы не должны делать вывод, что все остальные соединения являются разомкнутыми цепями или что это не может повредить устройства, подключенные параллельно, к короткому замыканию.

Простой пример:

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Мы заряжаем какой-то очень большой конденсатор с источником питания, имеющим$50 \Omega$внутреннее выходное сопротивление. Это сопротивление ограничивает ток, который может подаваться на цоколь, и процесс зарядки завершается нормально.

Теперь вы замыкаете переключатель, замыкая накоротко источник питания и конденсатор. Предположим, что с питанием все в порядке - защита от КЗ на месте. Однако из-за очень низкого сопротивления ключа разрядный ток нашего большого конденсатора огромен. Конденсатор имеет небольшое эквивалентное последовательное сопротивление и сильно нагревается из-за высокого разрядного тока. Это тепло приводит к разрушению конденсатора.

Один конденсатор — самый простой пример, который я мог придумать, но их гораздо больше.

Резюме:

Замыкание выхода источника питания на землю может привести к повреждению как источника питания, так и оборудования, подключенного параллельно к короткому замыканию. Потенциальный ущерб другому оборудованию зависит от внутренней реализации оборудования.

К сожалению, все не так просто. Ниже приведены несколько сценариев, в которых компоненты также могут быть повреждены.

1. Предполагая, что ваш источник питания является источником SMPS, его драйвер попытается увеличить выходную мощность и компенсировать напряжение. Однако со временем [миллисекунды здесь] короткое замыкание расплавится и станет разомкнутой цепью. Кратковременный всплеск высокого напряжения передастся вашим компонентам (ток должен найти путь для протекания). Это верно для SMPS с большим временем отклика. Но ни один конструктор не мог учесть все параметры.

2. Короткие замыкания потребуют более высокого пускового тока, что приведет к возникновению электромагнитных помех, которые могут повредить близлежащие компоненты.

3. Короткое замыкание приведет к тому, что силовой полевой МОП-транзистор/транзистор перегреется от своей рабочей точки и внезапно выйдет из строя. Такая ситуация будет генерировать обратные всплески (не знаю почему, но я где-то читал об этом). Такие обратные всплески вредны для светодиодов, и это известная проблема с драйверами светодиодов. Общее с конструкциями SMPS без трансформатора.

Не правда. Во-первых, это никогда не ноль Омов. То есть только в идеальных условиях. Каждый кусок меди добавляет небольшое сопротивление. Если бы это был нулевой Ом, энергия не тратилась бы впустую на тепло.

Некоторые электрические компоненты очень чувствительны как к току, так и к теплу. По сути, большинство компонентов можно сравнить с предохранителями. Они могут выдержать только определенное количество тока, проходящего через них, прежде чем они лопнут. Крошечные провода и цепи внутри ИС, в зависимости от ИС, могут выдерживать только несколько десятков или сотен мА. Цифровые потенциометры часто имеют максимальный ток движка в диапазоне 5 мА или меньше. Как и светодиоды, транзисторы или даже провода и печатные платы.

Точечная сварка — это специально созданное короткое замыкание с большой силой тока. Теперь представьте, что это происходит внутри микросхемы, которую вы только что замкнули накоротко.

Но короткое замыкание на землю может не привести к выходу из строя блока питания, если блок питания имеет защиту или если часть, где произошло короткое замыкание, выходит из строя первой. Короткое замыкание в микроконтроллере с максимальным током 200 мА и источником питания 10 А может легко вывести микроконтроллер из строя достаточно быстро, чтобы ток источника питания никогда не превышал нескольких ампер.

Вы должны рассмотреть весь текущий цикл.

Короткое замыкание происходит только на выходных клеммах, но есть и другие ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ элементы цепи (наиболее подверженные риску повреждения), подключенные к цепи, такие как сопротивления, транзисторы, диоды и т. д. верно сказать, что остальную часть схемы можно просто «рассматривать как разомкнутую цепь».