Có phải nó hiện tại (và tiêu tán năng lượng) làm hỏng mọi thứ, không phải điện áp?

Với điện áp cao hơn (hơn khoảng 5V), vi điều khiển có thể bị hỏng. Đây có phải là do điện áp thực sự gây tổn hại vật lý cho chúng, hay vì nó cho phép dòng điện quá mức chạy qua? - và do đó làm tăng sự tiêu hao năng lượng vượt quá giới hạn an toàn. Làm thế nào điều này áp dụng cho các thiết bị khác?

Điều này chủ yếu là do các lớp cách điện trong thiết bị chỉ có thể chịu được một điện áp nhất định. Cách điện bị phá vỡ với điện áp quá mức và gây ra quần short bên trong.

P, I, V nổi tiếng, nhưng hiếm khi các nhà thiết kế và người dùng chú ý đến dV / dt.

Trong điện tử công suất, thiệt hại là do dV / dt, khoảng 5000V / micro giây. Với tốc độ này, nhiều lớp chất bán dẫn (thường có thyristor ký sinh ở đâu đó) mở rộng và gây ra các trận tuyết lở.

Vì vậy, có thể làm hỏng thiết bị 1000V 200A với sự kết hợp tạm thời của dòng điện và điện áp nhỏ hơn nhiều, bởi vì năng lượng sẽ tiêu tan ở các bộ phận / nơi có cấu trúc khác với dự kiến ​​thông thường.

Các mối nối PN thiên vị ngược chỉ có thể mất quá nhiều điện áp trước khi chúng bắt đầu tiến hành. Đôi khi chúng được thiết kế cho việc này, như điốt zener, nhưng thường thì không. Khi nhiều bóng bán dẫn được đưa vào một mạch tích hợp, các mối nối phân cực ngược có thể được sử dụng để cách ly chúng. Nếu bạn nhận được một trong những mối nối thiên vị ngược thông thường đang tiến hành, ví dụ bằng cách vượt quá điện áp ngược cực đại có thể, tất cả các loại đường dẫn dẫn ngoài ý muốn có thể được mở, hãy nấu IC.

Hình thức phổ biến nhất của thiệt hại điện đối với mọi thứ là quá nóng gây ra bởi sự tiêu tán toàn bộ năng lượng. Trong nhiều trường hợp, người ta có thể có được một cách an toàn bằng cách giới hạn điện áp ở mức rất thấp và không lo lắng về dòng điện, hoặc giới hạn dòng điện ở mức rất thấp và không lo lắng về điện áp. Có một số trường hợp ngoại lệ:

1. Có thể do điện áp quá mức gây ra dòng điện đột ngột hoặc dòng điện quá mức gây ra sụt áp đột ngột, và những dòng điện hoặc điện áp này có thể được định vị đủ để thiệt hại có thể xảy ra với tổng công suất tiêu tán rất nhỏ. Trong một số trường hợp, đặc biệt là quá điện áp, có thể điện dung cục bộ có thể giữ đủ năng lượng để làm hỏng thiết bị ngay cả khi dòng điện bị giới hạn bên ngoài.
2. Như những người khác đã lưu ý, điện áp hoặc dòng điện quá mức áp dụng cho chân của thiết bị được cấp nguồn có thể khiến thiết bị chuyển sang chế độ (chẳng hạn như chốt) chuyển đổi rất nhiều năng lượng cung cấp thành nhiệt. Ngay cả khi nguồn điện vào chân quá điện áp hoặc quá dòng bị hạn chế, nguồn cung cấp có thể cung cấp đủ năng lượng để phá hủy hoàn toàn thiết bị.
3. Các điều kiện quá áp và quá dòng có thể tăng tốc các thay đổi vật lý hoặc hóa học trong một thiết bị đủ để khiến thiết bị bị hỏng sớm hoặc đi ra khỏi thông số kỹ thuật; một tụ điện điện phân được tích điện vượt quá điện áp định mức của nó, ví dụ, có thể có điện môi của nó dần dần trở nên dày hơn do đó, làm giảm điện dung của nó. Lưu ý rằng các hiệu ứng như vậy có thể gây ra thiệt hại ngay cả khi tản điện nhẹ và làm mát là đủ để tránh quá nóng.

Trả lời là, nó phụ thuộc vào thiết bị và cách điện áp / dòng điện được áp dụng.

Nếu bạn đặt quá nhiều điện áp trên một cổng bóng bán dẫn CMOS, thì nó sẽ xuyên thủng làm hỏng nó. Có lẽ đủ để mạch không hoạt động, hoặc có thể không. Đó là vấn đề kinh điển với IC tương tự, chúng bị tấn công, sau đó chúng gây ồn ào. Điều tương tự có thể xảy ra với bóng bán dẫn hai cực.

Thất bại cổ điển trong các IC của CMOS là chốt, trong đó một sự tăng vọt hiện tại xảy ra đối với SCR ký sinh liên quan đến các bóng bán dẫn CMOS. Dòng điện sau đó chảy từ VCC xuống đất, có khả năng quá nóng thiết bị. Và cũng có dòng điện cao chiên các điốt bảo vệ trên đầu vào, làm cho chúng bị rò rỉ.

Và như người đàn ông đã nói, dV / dt có xu hướng giết chết các thiết bị điện. Thường bởi vì nó làm cho chúng bật một phần trong các khu vực cục bộ, sau đó quá nóng và xuyên qua. Đó là lý do tại sao việc lăn bộ điều khiển động cơ của riêng bạn thường dẫn đến khói lớn.

Tôi biết điều này là đơn giản hóa thô, nhưng cách tôi luôn nhìn vào nó là; quá điện áp phá vỡ lớp cách điện giữa các dây dẫn và các thiết bị làm hỏng, quá dòng làm hỏng chính các dây dẫn chủ yếu thông qua quá nhiệt.