Bisakah elektronik rusak karena undervolting?

Saya bertanya-tanya apakah ada beberapa mekanisme yang sangat penting dimana seseorang dapat merusak elektronik, ketika undervolting itu. Cukup jelas bahwa banyak elektronik tidak akan berfungsi dengan baik jika undervolted, tetapi bagaimana dengan kerusakan permanen? Pertanyaan itu dimotivasi oleh pekerjaan perbaikan. Saya bertanya-tanya tentang apa jenis efek sekunder yang harus dicari ketika catu daya rusak terlibat.

Saya membayangkan motor bisa rusak jika terhenti karena undervolting.

Jadi apa mekanisme spesifik untuk kerusakan permemenan karena undervolting (atau lebih baik menempatkan kekurangan pasokan)? Apakah ada?

Untuk menambah pertanyaan, apa saja komponen atau rangkaian sederhana yang gagal saat tidak terisi?

Kerusakan oleh undervoltage tidak biasa seperti oleh tegangan lebih, tetapi itu tidak pernah terjadi.

Contoh: sirkuit sederhana yang memiliki kekuatan MOSFET mengendarai motor. Tujuannya adalah agar MOSFET benar-benar hidup atau mati sepenuhnya. Dalam kedua kasus, daya yang dihabiskan oleh MOSFET sangat rendah:

• ketika daya menyala rendah karena resistansi o-sepenuhnya-on dari MOSFET sangat rendah, maka tegangan yang melewatinya juga sangat rendah, sehingga daya (V * I) rendah.
• ketika dimatikan tegangan penuh daya ada di MOSFET, tetapi arus hampir nol, maka daya hampir nol juga.

Sebuah MOSFET membutuhkan tegangan tertentu di gerbangnya untuk menyalakan sepenuhnya. 8V adalah nilai khas. Sirkuit driver sederhana bisa mendapatkan tegangan ini langsung dari daya yang juga memberi makan motor. Ketika tegangan ini terlalu rendah untuk memutar MOSFET sepenuhnya pada situasi berbahaya (dari sudut pandang moseft) dapat muncul: ketika setengah, baik arus yang melewatinya dan tegangan yang melewatinya bisa sangat besar, menghasilkan dalam disipasi yang bisa membunuhnya. Kematian karena undervoltage.

Perhatikan bahwa saya mulai dengan mengasumsikan rangkaian sederhana. Dalam praktiknya, sirkuit serius seperti ini akan memiliki perlindungan undervoltage.

Wouter memiliki beberapa informasi yang baik, tetapi ada banyak skenario di mana tidak memberikan tegangan yang cukup tinggi dapat merusak perangkat.

Beberapa layar tampilan ujung yang lebih tinggi memerlukan beberapa sumber tegangan, dan gagal memberi daya satu sumber ke tingkat yang cukup tinggi, atau cukup cepat, sebelum sumber kedua, dapat menyebabkan kerusakan pada layar atau pengontrol.

Beberapa perangkat dengan MOSFET internal dapat rusak oleh underpowering sumber. Seperti yang dijelaskan oleh seorang karyawan TI tentang driver dipimpin terkontrol saat ini, jika sumber VLed terlalu rendah untuk menyediakan arus yang dipilih melalui saluran, logika dalam saluran tersebut akan mencoba untuk mendorong MOSFET saluran lebih keras untuk mencoba tenggelam lebih banyak saat ini. Akhirnya, MOSFET akan terbakar, jika tidak bagian lain dari chip. Saya berharap bisa menemukan diskusi itu dan menghubungkannya.

Meskipun tidak secara langsung menyebabkan kerusakan pada perangkat yang kekurangan daya, gagal memberikan tegangan yang tepat ke elemen pemanas dapat menyebabkan apa yang dipanaskan tidak memanas dengan benar / cukup cepat. Pemanas Pipa Air Musim Dingin, kompor listrik, gelombang mikro (untuk arti longgar "pemanas"), suku cadang mobil tertentu. Lebih buruk lagi, perangkat medis atau pemanasan di lingkungan artik. Sama untuk solusi pendinginan, seperti kipas atau AC atau pelters. Kipas yang berkinerja buruk karena masalah voltase dapat menyebabkan targetnya terlalu panas. Pompa air juga. Dan ketiganya bisa rusak oleh efek sampingnya. Pompa air biasanya menggunakan air yang bergerak untuk mendinginkan diri. Tegangan yang lebih rendah akan membuatnya mengalir air, tetapi mungkin tidak cukup cepat untuk mendinginkan dirinya sendiri. Kipas yang berkinerja buruk mungkin dimasak oleh perangkat yang tidak bisa didinginkan.

Dan terakhir yang bisa saya pikirkan, pengisi daya baterai. Pengisi daya yang tidak berfungsi, atau yang didesain dengan buruk, sebagai bagian dari sirkuit yang lebih besar, dapat menyebabkan tegangan yang lebih rendah dalam kondisi pengisian daya. Baterai bisa memberi makan kembali ke sirkuit ketika seharusnya tidak.

Itu tergantung pada beban Anda.

Jika ini adalah beban resistif, menurunkan tegangan berarti akan mengalirkan lebih sedikit arus dan menghilangkan lebih sedikit panas. Tidak ada yang salah di sini.

Jika Anda menjatuhkan tegangan pada gerbang / basis transistor dan itu mungkin tidak sepenuhnya jenuh dan memiliki penurunan tegangan yang lebih besar. Karena disipasi daya adalah P = U * I; drop tegangan pada transistor bisa berlipat ganda (dari 0,5V ke 1V) sementara arus mungkin tetap kurang lebih sama (misalnya 1000mA ke 800mA) Anda secara efektif menggandakan disipasi daya dan itu bisa menyebabkan kerusakan!

Jika perangkat menggunakan regulator linier, regulator harus mengatur lebih sedikit tegangan. Ini akan menyebabkan disipasi daya yang lebih rendah. Tentu saja ada batas di mana regulator tidak dapat mempertahankan regulasi lagi dan tegangan output akan turun juga. Output ini dapat mati atau berhenti bekerja pada titik tertentu.

Switch mode, catu daya adalah beban daya konstan. Jika Anda menganggap output menarik daya konstan; misalnya 3.3V 1A. Ini sama dengan 3.3W yang berarti apa pun tegangan inputnya, ia akan selalu menarik 3.3W. Dalam praktiknya Anda memiliki efisiensi (yang dapat bervariasi) dan membatasi ke wilayah tegangan, tetapi akan mencoba menggambar 3.3W.

Jika tegangan input turun, arus input meningkat. Jika bagian-bagian seperti induktor, dioda atau MOSFET tidak dapat menangani arus yang lebih tinggi (pembuangan panas atau melebihi arus jenuh / puncak) dapat menyebabkan kerusakan.

Namun, dalam hal ini Anda mungkin melebihi jendela operasi tertentu. Misalnya, produk mungkin memiliki persyaratan tegangan input 9-15V. Meskipun regulator switching akan bekerja dengan baik (misalnya) 7V, itu mungkin melebihi arus pada beberapa bagian dan menjadi tidak dapat diandalkan.

Terkadang Anda melihat "Penguncian di bawah tegangan" pada perangkat ini. Ini adalah tegangan di mana pasokan mode sakelar akan mati karena tidak dapat menjamin operasi yang andal.

Salah satu contoh mode kegagalan spesifik sistem elektronik tertentu adalah Latch-Up.

https://en.wikipedia.org/wiki/Latch-up

Kutipan dari tautan di atas ...

Ini sering terjadi di sirkuit yang menggunakan beberapa tegangan suplai yang tidak muncul dalam urutan yang diperlukan pada power-up, yang mengarah ke tegangan pada jalur data yang melebihi peringkat input dari bagian yang belum mencapai tegangan suplai nominal.

Seringkali hal ini dapat diatasi hanya dengan memutar daya sistem, tetapi jika sistem itu mengendalikan beberapa mekanisme lain, hal itu dapat menyebabkan kegagalan lebih lanjut atau bahkan kerusakan fisik sebagai efek samping tidak langsung.

Istilah umum untuk acara bertegangan rendah adalah "brownout"; ada banyak cara untuk memasukkan pencegahan brownout ke dalam desain catu daya Anda.