当设备消耗的电流超过电源所能提供的电流时会发生什么?

电器工程 力量
2022-01-31 09:11:34

我更像是一名软件程序员,但我有一个关于电子学的基本问题。

当设备消耗的电流超过电源所能提供的电流时会发生什么?在什么情况下会发生 - 糟糕的电路板设计或无法确定设备操作的最坏情况?
人们如何在示波器上实际看到这一点?如果不纠正,设备又会发生什么?

2个回答

当你拉太多功率时会发生许多不同的事情,这将取决于所使用的技术。您将看到的典型情况是电压降至规范输出以下或完全切断。某些系统的保险丝可能会在您拉出过多功率时跳闸。或者最坏的情况是您超过了某些组件的安全等级,导致某些部件过热并可能导致很多问题(火灾等)。

这可能发生的情况几乎都落在了电路板设计师身上。很多时候,构建一个可以提供更少电流的电源会更便宜,因此设计人员会在保证安全的同时尽可能降低成本。如果有些情况是电路板设计师没有考虑过的,那么他们可能会消耗过多的功率。这些情况可能是在做一些 DSP 工作的同时运行 RF 模块,而设计人员最初打算让它们只在不同的时间运行。

另一次您可能会消耗过多的功率是在实际故障条件下。这是真正出现问题的时候,例如 IC 出现短路故障,或者有人不小心将两个连接短接在一起,或者类似的情况。

至于设备会发生什么,这也完全取决于设备本身和所使用的 PSU。如果 PSU 电压下降,如果系统无法处理电压,则设备可能会出现故障。

Kellenjb 告诉你的一切都是真的。我想补充的是有关在构建电子电路时如何处理此问题的更多信息。

你有两个设备,一个电源和被测电路。现在很明显,如果被测电路试图消耗过多的电力,而电源无法安全地处理它,那么可能会发生坏事(如火灾)。

考虑当被测电路中存在错误并且它从能够安全地提供大量电力的电源(如汽车电池)中汲取过多电力时会发生什么。在这种情况下,问题不是电源,而是被测电路可能会着火,或者更有可能释放出“魔法烟雾”。

通常在构建原型的实验室中处理此问题的方法是使用电流受限的台式电源。它通常在前面有两个显示器(仪表或 LED 等),一个用于电压,一个用于电流。它还将有一种方法来设置所需的电压和/或电流。它将在电压限制或电流限制模式下运行。

现在假设您在面包板上组装了一个电路,您计算出它需要 5 V 并使用最大值或 100 mA。您可以将这些值放入您的工作台电源中,以保证电压永远不会超过 5 V(如果您将端子短路,它可能会更低)并且将提供不超过 100 mA 的电流。如果您的电路试图消耗过多的功率,电源将给出错误指示并防止过多的电流流动。

虽然这样的电源不能保证电路中的组件永远不会损坏(例如,您可以将引线向后连接),但它们可以大大减少损坏组件的机会,也许更重要的是可以防止火灾。