ಸರ್ಜ್ ರಕ್ಷಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಚಾರ್ಜರ್ ವಿನ್ಯಾಸ

ಸರ್ಜ್ ರಕ್ಷಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಚಾರ್ಜರ್ ವಿನ್ಯಾಸ

ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ಯಾಬ್ಲೆಟ್‌ಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು IoT ಸಾಧನಗಳವರೆಗೆ ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳ ಪ್ರಸರಣವು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ವೇಗದ, ಸಾಂದ್ರ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಚಾರ್ಜರ್‌ಗಳ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್‌ಗೆ ಬೇಡಿಕೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಸುರಕ್ಷತೆಯು ಪ್ರಮುಖ ಆದ್ಯತೆಯಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡೆಗಣಿಸಲ್ಪಡುವ ಒಂದು ಬೆದರಿಕೆಯೆಂದರೆ ಇನ್‌ರಶ್ ಕರೆಂಟ್ (ಅಥವಾ ಸರ್ಜ್ ಕರೆಂಟ್), ಇದು ಚಾರ್ಜರ್‌ನ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಮತ್ತು ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಕರೆಂಟ್ ಸರ್ಜ್‌ಗಳು ಅಧಿಕ ಬಿಸಿಯಾಗುವುದನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಬಹುದು, ಘಟಕ ಅವನತಿಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಬಹುದು, ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಹಾನಿಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಬೆಂಕಿಯ ಅಪಾಯವನ್ನು ಸಹ ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಉತ್ತಮ ಚಾರ್ಜರ್ ವಿನ್ಯಾಸವು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮಟ್ಟ, ಘಟಕ ಆಯ್ಕೆ, PCB ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ ತಂತ್ರದಲ್ಲಿ ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಸರ್ಜ್ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರಬೇಕು.

ಚಾರ್ಜರ್‌ಗಳ ಮೇಲಿನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಉಲ್ಬಣವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು

ಸಾಮಾನ್ಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಮೀರಿದ ಅಲ್ಪಾವಧಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ ಹಠಾತ್ ಹೆಚ್ಚಳವೇ ಸರ್ಜ್ ಆಗಿದೆ. ಚಾರ್ಜರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಹಲವಾರು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಂದಾಗಿ ಸರ್ಜ್‌ಗಳು ಸಂಭವಿಸಬಹುದು:

1. ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡಾಗ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಒಳಸೇರಿಸುವುದು (AC ಇನ್‌ಪುಟ್)
ಸ್ವಿಚಿಂಗ್-ಮೋಡ್ ಪವರ್ ಸಪ್ಲೈ (SMPS) ಅಡಾಪ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಮೊದಲು AC ಮೂಲಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ, ಇನ್‌ಪುಟ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ (ಬಲ್ಕ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್) ಇನ್ನೂ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ನ ಈ ಆರಂಭಿಕ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕ್ಷಣಾರ್ಧದಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸೆಳೆಯಬಹುದು. ಇದಲ್ಲದೆ, EMI ಫಿಲ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಬ್ರಿಡ್ಜ್ ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಸಹ ಸರ್ಜ್‌ಗಳಿಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತವೆ.

2. ವಿದ್ಯುತ್ ಜಾಲದ ಅಡಚಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಉಲ್ಬಣ
ದೊಡ್ಡ ಲೋಡ್‌ಗಳ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್, ಪರೋಕ್ಷ ಮಿಂಚು ಅಥವಾ ಕಳಪೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನುಸ್ಥಾಪನೆಯ ಗುಣಮಟ್ಟದಿಂದಾಗಿ AC ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸಬಹುದು. ಹಠಾತ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಪೈಕ್‌ಗಳು ಕೆಲವು ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿದ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಬಹುದು.

3. ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಪೈಕ್ (DC)
ಚಾರ್ಜರ್ ಅನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಹೊಂದಿರುವ ಲೋಡ್‌ಗೆ (ಉದಾ. ದೊಡ್ಡ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಫಿಲ್ಟರಿಂಗ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸಾಧನ) ಅಥವಾ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ, ಆರಂಭಿಕ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ ನಾಮಮಾತ್ರ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಮೀರಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಬಹುದು.

4. ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಥವಾ ಅಸಹಜ ಸ್ಥಿತಿ
ಹಾನಿಗೊಳಗಾದ ಕೇಬಲ್‌ಗಳು, ಕೊಳಕು ಪೋರ್ಟ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಬಳಕೆದಾರರ ದೋಷವು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಶಾರ್ಟ್‌ಕಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ರಕ್ಷಣೆಯಿಲ್ಲದೆ, ಕರೆಂಟ್ ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಹಾನಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಈ ಉಲ್ಬಣಗಳ ಮೂಲವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ರಕ್ಷಣೆಯು "ರೋಗಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಗುಣಪಡಿಸುವುದಿಲ್ಲ", ಆದರೆ ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಅಪಾಯದ ಅಂತರವನ್ನು ಮುಚ್ಚುತ್ತದೆ.

ರಕ್ಷಣಾ ವಿನ್ಯಾಸ ತತ್ವಗಳು: ಪದರ ಪದರ ಮತ್ತು ಸ್ಕೇಲೆಬಲ್

ದೃಢವಾದ ಉಲ್ಬಣ ರಕ್ಷಣೆ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಹು ಪದರಗಳ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಇದರರ್ಥ ಅವು ಒಂದೇ ಘಟಕವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿಲ್ಲ, ಬದಲಿಗೆ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ರಕ್ಷಣೆ, ಸಕ್ರಿಯ ರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಫರ್ಮ್‌ವೇರ್ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು (ಅನ್ವಯಿಸಿದರೆ) ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದಾದಂತಿರಬೇಕು: ಅದರ ಮಿತಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯ, ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲಿನ ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ತಿಳಿದಿರಬೇಕು.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಚಾರ್ಜರ್‌ಗಳ ಮೇಲಿನ ಉಲ್ಬಣ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಹೀಗೆ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು:

- AC ಇನ್‌ಪುಟ್ ಸೈಡ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ (DC ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮೊದಲು)
– ಡಿಸಿ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಸೈಡ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ (ಸಾಧನ/ಬ್ಯಾಟರಿ ಕಡೆಗೆ)
- ಉಷ್ಣ ರಕ್ಷಣೆ (ಏಕೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರವಾಹವು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಾಖಕ್ಕೆ ಸಮಾನಾರ್ಥಕವಾಗಿದೆ)
- ಸಾಫ್ಟ್-ಸ್ಟಾರ್ಟ್ ಮತ್ತು ಕರೆಂಟ್ ಮಿತಿಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಲಾಜಿಕ್/ನಿಯಂತ್ರಣ ರಕ್ಷಣೆ

ಇನ್‌ಪುಟ್ ಸೈಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಸರ್ಜ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ (AC)

1. ಫ್ಯೂಸ್ ಮತ್ತು ಪಿಟಿಸಿ
ಗಂಭೀರ ಹಾನಿ ಮತ್ತು ಬೆಂಕಿಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಫ್ಯೂಸ್ ಒಂದು ಮೂಲಭೂತ ರಕ್ಷಣೆಯಾಗಿದೆ. ಅಡಾಪ್ಟರುಗಳಿಗೆ, ಫ್ಯೂಸ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ AC ಕನೆಕ್ಟರ್ ನಂತರ ಇನ್ಪುಟ್ ಲೈನ್ನಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ.
- ವೇಗವಾಗಿ ಬೀಸುವ ಫ್ಯೂಸ್‌ಗಳು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರವಾಹಗಳಿಗೆ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಒಳನುಗ್ಗುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಬೀಸಬಹುದು.
- ನಿಧಾನ-ಪ್ರವಾಹ/ಸಮಯ-ವಿಳಂಬ ಫ್ಯೂಸ್‌ಗಳು ಒಳಹರಿವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸಹಿಷ್ಣುವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಆದರೆ ನಿರಂತರವಾದ ಅತಿಯಾದ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತವೆ.

ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಪಿಟಿಸಿ ಮರುಹೊಂದಿಸಬಹುದಾದ ಫ್ಯೂಸ್‌ಗಳನ್ನು (ಪಾಲಿಫ್ಯೂಸ್‌ಗಳು) ಮರುಪಡೆಯಬಹುದಾದ ರಕ್ಷಣೆಗಾಗಿ ಕೆಲವು ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು, ಆದಾಗ್ಯೂ ಅವುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಕಡಿಮೆ ತೀವ್ರವಾದ ಓವರ್‌ಕರೆಂಟ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ.

2. NTC ಇನ್ರಶ್ ಕರೆಂಟ್ ಲಿಮಿಟರ್
ಒಳನುಗ್ಗುವ ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕೆ NTC ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್ ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಅದು ತಣ್ಣಗಾದಾಗ, ಅದರ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಆರಂಭಿಕ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರವಾಹದ ಹರಿವಿನಿಂದ ಬಿಸಿಯಾದ ನಂತರ, ಪ್ರತಿರೋಧವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
NTC ಯ ಅನುಕೂಲಗಳು ಸರಳತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ. ಅನಾನುಕೂಲವೆಂದರೆ ಚಾರ್ಜರ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಆಗಾಗ್ಗೆ ಪ್ಲಗ್ ಇನ್ ಮತ್ತು ಔಟ್ ಮಾಡಿದರೆ, NTC ತಣ್ಣಗಾಗಲು ಸಮಯ ಹೊಂದಿಲ್ಲ, ಇದು ಅದರ ಒಳಹರಿವಿನ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನೈಜ-ಪ್ರಪಂಚದ ಬಳಕೆಯ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.

3. ಸಕ್ರಿಯ ಸಾಫ್ಟ್-ಸ್ಟಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ (ಸಕ್ರಿಯ ಇನ್‌ರಶ್ ಮಿತಿ)
ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರೀಮಿಯಂ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಿಗಾಗಿ, MOSFET ಗಳು ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಕ್ರಮೇಣ ಆನ್ ಮಾಡುವ ನಿಯಂತ್ರಕದೊಂದಿಗೆ ಇನ್ರಶ್ ಮಿತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು NTC ಯಂತೆ ತಾಪಮಾನ-ಅವಲಂಬಿತಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅನೇಕ ಆಧುನಿಕ SMPS ಗಳು PWM ನಿಯಂತ್ರಕ IC ಗೆ ಸಾಫ್ಟ್-ಸ್ಟಾರ್ಟ್ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಸಹ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಇದಕ್ಕೆ ಸಾಫ್ಟ್-ಸ್ಟಾರ್ಟ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಮೌಲ್ಯ ಮತ್ತು ಗರಿಷ್ಠ ಕರೆಂಟ್ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡುವಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪರಿಗಣನೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

4. ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರಕ್ಷಣೆ (MOV/TVS)
ಮುಖ್ಯ ವಿಷಯವೆಂದರೆ ಕರೆಂಟ್ ಸರ್ಜ್‌ಗಳು, ಕರೆಂಟ್ ಸರ್ಜ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸರ್ಜ್‌ಗಳಿಂದ ಪ್ರಚೋದಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, AC ಇನ್‌ಪುಟ್‌ನಲ್ಲಿರುವ MOV (ಮೆಟಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ವೇರಿಸ್ಟರ್) ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಮತ್ತೊಂದು ಪರ್ಯಾಯವೆಂದರೆ TVS ಡಯೋಡ್ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ DC ಬದಿಯಲ್ಲಿ), ಆದರೆ ತತ್ವವು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ: ಸರ್ಜ್ ಹರಡುವುದನ್ನು ಮತ್ತು ಅತಿಯಾದ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಅದನ್ನು "ಕ್ಲ್ಯಾಂಪ್" ಮಾಡುವುದು.

ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಸರ್ಜ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ (DC)

1. ಪ್ರಸ್ತುತ ಮಿತಿ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮೋಡ್
ಉತ್ತಮ ಚಾರ್ಜರ್, ಕರೆಂಟ್ ಸುರಕ್ಷಿತ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಮೀರದಂತೆ ತಡೆಯಲು ಕರೆಂಟ್ ಲಿಮಿಟರ್ ಅನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾರ್ಜರ್‌ಗಳು CC-CV (ಸ್ಥಿರ ಕರೆಂಟ್–ಸ್ಥಿರ ವೋಲ್ಟೇಜ್) ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ: ಆರಂಭಿಕ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ರೇಟಿಂಗ್ ಪ್ರಕಾರ ಸ್ಥಿರ ಕರೆಂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪೂರ್ಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಸ್ಥಿರ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಕರೆಂಟ್ ಲಿಮಿಟರ್ ಕಡಿಮೆ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಅಥವಾ ಹಠಾತ್ ಲೋಡ್‌ಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉಲ್ಬಣಗಳನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಅನುಷ್ಠಾನಗಳು ಇವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರಬಹುದು:
– ಸೆನ್ಸ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ + ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ + PWM ನಿಯಂತ್ರಣ
- ಸಂಯೋಜಿತ ಪ್ರಸ್ತುತ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಐಸಿ ಚಾರ್ಜರ್
- ಕೆಲವು ವಿನ್ಯಾಸಗಳ ಮೇಲೆ ಡಿಜಿಟಲ್ ನಿಯಂತ್ರಣ (ಕೆಲವು USB-PD ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಪಾತ್ರ ವಹಿಸಬಹುದು)

2. OCP (ಓವರ್-ಕರೆಂಟ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್) ಮತ್ತು ಶಾರ್ಟ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್
ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿ, ಅಸಹಜತೆಯಿಂದಾಗಿ (ಉದಾ. ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್) ಅತಿಯಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ OCP ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ರಕ್ಷಣೆ:
– ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಆಫ್ ಮಾಡಿ (ಲ್ಯಾಚ್-ಆಫ್),
- ಬಿಕ್ಕಳಿಕೆ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ನಮೂದಿಸಿ (ಪದೇ ಪದೇ ಆನ್ ಮತ್ತು ಆಫ್ ಆಗುತ್ತದೆ),
– ಅಥವಾ ಮಡಿಸಬಹುದಾದ ಕರೆಂಟ್ (ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಕರೆಂಟ್ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ).

ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ ಸರಾಸರಿ ಶಾಖವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ತಾತ್ಕಾಲಿಕವಾಗಿದ್ದರೆ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಅವಕಾಶವನ್ನು ನೀಡುವುದರಿಂದ ಹಿಕಪ್ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

3. ಇಫ್ಯೂಸ್ ಅಥವಾ ಲೋಡ್ ಸ್ವಿಚ್‌ನೊಂದಿಗೆ ರಕ್ಷಣೆ
ಆಧುನಿಕ ಚಾರ್ಜರ್‌ಗಳಿಗೆ (ವಿಶೇಷವಾಗಿ USB-C/USB-PD), ಕರೆಂಟ್ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ eFuse ಅಥವಾ ಲೋಡ್ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳ ಬಳಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಜನಪ್ರಿಯವಾಗುತ್ತಿದೆ. ಈ ಘಟಕಗಳು:
– ನಿಖರವಾಗಿ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ,
– ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದಾಗ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕ ಕಡಿತಗೊಳಿಸಿ,
– ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಫ್ಟ್-ಸ್ಟಾರ್ಟ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿ,
- ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ನಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಡಿಸ್ಕ್ರೀಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸದೆಯೇ ನೀವು ಅಚ್ಚುಕಟ್ಟಾದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಬಯಸಿದಾಗ ಈ ಪರಿಹಾರವು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

4. ಟಿವಿಎಸ್ ಡಯೋಡ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್
ESD (ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್) ಅಥವಾ ಪ್ಲಗ್/ಅನ್‌ಪ್ಲಗ್ ದೋಷಗಳಿಂದಾಗಿ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಕೇಬಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಟ್ರಾನ್ಸಿಯೆಂಟ್‌ಗಳು ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಟಿವಿಎಸ್ ಡಯೋಡ್‌ಗಳು ಡೌನ್‌ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಸಹಜ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಪೈಕ್‌ಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ.

ಕರೆಂಟ್ ಸರ್ಜ್‌ನ ಪ್ರಭಾವವಾಗಿ ಉಷ್ಣ ರಕ್ಷಣೆ

ಸರ್ಜ್ ಕರೆಂಟ್ ಎಂದರೆ ಯಾವಾಗಲೂ MOSFET ಗಳು, ಡಯೋಡ್‌ಗಳು, ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಸೆನ್ಸ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಸರಣ ಎಂದರ್ಥ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಉಷ್ಣ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಸರ್ಜ್ ರಕ್ಷಣೆಯ ಭಾಗವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕು.

ಕೆಲವು ವಿಧಾನಗಳು:
– ನಿಯಂತ್ರಕ/ಚಾರ್ಜರ್ IC ಯ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಗಿತ.
- ಮೈಕ್ರೋಕಂಟ್ರೋಲರ್ ಅಥವಾ ಚಾರ್ಜರ್ ಐಸಿಯಿಂದ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲಾದ NTC ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದಕ.
- ಯಾಂತ್ರಿಕ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆ: ಹೀಟ್‌ಸಿಂಕ್‌ಗಳು, ಅಗಲವಾದ ತಾಮ್ರದ ಹಳಿಗಳು, ಉಷ್ಣ ವಯಾಗಳು, ಬಿಸಿ ಘಟಕ ನಿಯೋಜನೆ.

ಚಾರ್ಜರ್ ಅನ್ನು ಸಾಂದ್ರವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದರೆ, ಉಷ್ಣ ಅಂಚು ಚಿಕ್ಕದಾಗುತ್ತದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ಕರೆಂಟ್ ರಕ್ಷಣೆ ಮಾತ್ರ ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ; ಉಷ್ಣ ರಕ್ಷಣೆಯು ಬಿಸಿ ವಾತಾವರಣದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಓಡಿಹೋಗುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿನ್ಯಾಸ ತಂತ್ರ: ಮಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು

ವಿನ್ಯಾಸ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬೇಕು:

1. ನಾಮಮಾತ್ರದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಕರೆಂಟ್ (ಉದಾ. USB-C 15 W ಗೆ 3 A, ಅಥವಾ ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್‌ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನದು).
2. ಪೀಕ್ ಕರೆಂಟ್ ಇನ್ನೂ ಅಲ್ಪಾವಧಿಗೆ ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
3. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯ: MOSFET/ಡಯೋಡ್ SOA (ಸುರಕ್ಷಿತ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಪ್ರದೇಶ) ವನ್ನು ಮೀರದಂತೆ ರಕ್ಷಣೆ ಎಷ್ಟು ಬೇಗನೆ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳ್ಳಬೇಕು.
4. ರಿಕವರಿ ಮೋಡ್: ಸ್ವಯಂ-ಮರುಪ್ರಯತ್ನ, ಬಿಕ್ಕಳಿಕೆ, ಲ್ಯಾಚ್-ಆಫ್.
5. ಬಳಕೆದಾರ ಯೋಜನೆ: ಎಷ್ಟು ಬಾರಿ ಪ್ಲಗ್/ಅನ್‌ಪ್ಲಗ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಕೇಬಲ್ ಬಳಕೆ ತುಂಬಾ ಉದ್ದವಾಗಿದೆಯೇ, ಗುರಿ ಸಾಧನವು ದೊಡ್ಡ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆಯೇ.

ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಇನ್‌ರಶ್‌ಗೆ, ಎರಡು ವಿಷಯಗಳನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯ: ಆರಂಭಿಕ ವೈಫಲ್ಯಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗದೆ ಸರ್ಜ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು. ತುಂಬಾ ಬಿಗಿಯಾದ ಲಿಮಿಟರ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ "ಫ್ಲಾಟ್ ಬೀಳಲು", ಆಂದೋಲನವನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲು ಅಥವಾ USB-PD ಮಾತುಕತೆ ವಿಫಲಗೊಳ್ಳಲು ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.

ಪಿಸಿಬಿ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಘಟಕ ಆಯ್ಕೆಯ ಪಾತ್ರ

ಕಳಪೆ ವಿನ್ಯಾಸದಿಂದಾಗಿ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್‌ನಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ರಕ್ಷಣೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿಫಲಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳು:

– ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರವಾಹದ ಮಾರ್ಗಗಳು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರಬೇಕು ಮತ್ತು ಅಗಲವಾಗಿರಬೇಕು, ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ನೆಲದ ಮರಳುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರಬೇಕು.
– ಸೆನ್ಸ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಣ IC ಬಳಿ ಇರಿಸಬೇಕು ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ಕರೆಂಟ್ ರೀಡಿಂಗ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಕೆಲ್ವಿನ್ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಬಳಸಬೇಕು.
- OCP ಯ ತಪ್ಪು ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಗದ್ದಲದ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಮಾರ್ಗಗಳಿಂದ ಸಣ್ಣ ಸಿಗ್ನಲ್ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿ.
– ಘಟಕ ರೇಟಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ: ಸಾಕಷ್ಟು SOA ಹೊಂದಿರುವ MOSFET ಗಳು, ಸರ್ಜ್ ರೇಟಿಂಗ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಡಯೋಡ್‌ಗಳು/ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ತವಾದ ರಿಪ್ಪಲ್ ಕರೆಂಟ್ ಹೊಂದಿರುವ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು.

ಘಟಕ ಆಯ್ಕೆಯೂ ಸಹ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, SMPS ನಲ್ಲಿರುವ ಬ್ರಿಡ್ಜ್ ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಥಮಿಕ MOSFET ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸರ್ಜ್ ರೇಟಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಅವುಗಳನ್ನು ಸರಾಸರಿ ಕರೆಂಟ್ ರೇಟಿಂಗ್ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಡೇಟಾಶೀಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಬೇಕು.

ರಕ್ಷಣಾ ಪರೀಕ್ಷೆ ಮತ್ತು ಮೌಲ್ಯೀಕರಣ

ರಕ್ಷಣಾ ವಿನ್ಯಾಸವು ಕೇವಲ "ಸುರಕ್ಷಿತ" ಭಾವನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಾರದು; ಅದನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಬೇಕು. ಕೆಲವು ಸಂಬಂಧಿತ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು:

- ವಿವಿಧ AC ಹಂತದ ಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ಲಗ್-ಇನ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಇನ್ರಶ್ ಕರೆಂಟ್ ಮಾಪನ.
– ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಶಾರ್ಟ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಪರೀಕ್ಷೆ: ಕರೆಂಟ್, ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣೆಯ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಿ.
- ಲೋಡ್ ಅಸ್ಥಿರ ಪರೀಕ್ಷೆ: ತ್ವರಿತ ಹೊರೆ ಹಗುರದಿಂದ ಭಾರಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಸಂಬಂಧಿತ ಮಾನದಂಡಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಸರ್ಜ್/ಇಎಸ್‌ಡಿ ಪರೀಕ್ಷೆ (ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣ ಗುರಿಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ).
– ಉಷ್ಣ ಸೋಕ್: ರಕ್ಷಣೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸುತ್ತುವರಿದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿ.

ಮಲ್ಟಿಮೀಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗೋಚರಿಸದ "ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ಘಟನೆಗಳನ್ನು" ನೋಡಲು ಕರೆಂಟ್ ಪ್ರೋಬ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಅಳತೆಗಳು ಮತ್ತು ಘಟಕ ತಾಪಮಾನಗಳನ್ನು ದಾಖಲಿಸುವುದು (ಥರ್ಮೋಕಪಲ್/ಥರ್ಮಲ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾ) ಬಹಳ ಸಹಾಯಕವಾಗಿವೆ.

ತೀರ್ಮಾನ

ಸರ್ಜ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಚಾರ್ಜರ್ ವಿನ್ಯಾಸವು ಇನ್‌ರಶ್/ಸರ್ಜ್ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು, ಸರಿಯಾದ ರಕ್ಷಣೆ ಟೋಪೋಲಜಿಯನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು ಹಾರ್ಡ್‌ವೇರ್ ಮತ್ತು ಲೇಔಟ್ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಶಿಸ್ತುಬದ್ಧ ಅನುಷ್ಠಾನದ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿದೆ. ಫ್ಯೂಸ್‌ಗಳು, NTC ಗಳು, ಸಕ್ರಿಯ ಸಾಫ್ಟ್-ಸ್ಟಾರ್ಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು MOV ಗಳಂತಹ ಇನ್‌ಪುಟ್ ರಕ್ಷಣೆಯು ಪವರ್ ಗ್ರಿಡ್‌ನಿಂದ ಸರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಕರೆಂಟ್ ಲಿಮಿಟಿಂಗ್, OCP, eFuse/ಲೋಡ್ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳು ಮತ್ತು TVS ನಂತಹ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ರಕ್ಷಣೆಯು ಪ್ಲಗಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಅನ್‌ಪ್ಲಗ್ ಮಾಡುವಾಗ ಲೋಡ್‌ಗಳು, ಶಾರ್ಟ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಟ್ರಾನ್ಸಿಯೆಂಟ್‌ಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಅತಿಯಾದ ಕರೆಂಟ್‌ಗಳಿಂದ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಉಷ್ಣ ರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಪರಿಹಾರವು ನೈಜ-ಪ್ರಪಂಚದ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.

ಸರಿಯಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದಾಗ, ಸರ್ಜ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ ಹಾನಿಯನ್ನು ತಡೆಯುವುದಲ್ಲದೆ, ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ, ಘಟಕದ ಜೀವಿತಾವಧಿ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜರ್‌ನ ಗುಣಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಬಳಕೆದಾರರ ವಿಶ್ವಾಸವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ - ವಿಶೇಷವಾಗಿ ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಯುಗದಲ್ಲಿ, ಇದು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಸಣ್ಣ ಪ್ಯಾಕೇಜ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಯಸುತ್ತದೆ.