virranrajoittimia

Virranrajoitin on laite tai piiri, jonka tehtävänä on rajoittaa sähköpiiriin syötetyn virran enimmäisarvo. Tämän avulla estetään komponenttien ylikuumeneminen, oikosulkutilanteet ja piirien häiriöt sekä tarjotaan suojaa sekä käyttövarmuutta teho- ja elektronisissa sovelluksissa. Virranrajoitin voi koostua yksittäisestä komponentista tai monimutkaisesta piirisäiliöstä, joka sisältää sekä suoja- että hallintatoiminnon.

Tyypit ja esimerkit. Virtanrajoittajia voidaan luokitella passiivisiin ja aktiivisiin. Passiivisia esimerkkejä ovat sulakkeet, PTC- ja NTC-thermit sekä polyfuseet, jotka reagoivat lämpötilaan tai virran määrään. Inrush-virran rajoittimissa käytetään usein NTC-thermistoria, joka rajoittaa käynnistysvirtaa ja pienentää jännitepiikin syntyä. Aktiiviset virranrajoittimet käyttävät ohjausta ja mittauspistettä: ne voivat säädellä virtaa lineaarisesti tai PWM-pohjaisesti siten, että virta pysyy asetetulla tasolla riippumatta kuormasta. Johtimiaan voivat olla current-limiting IC:t, joiden sisäinen kattava suoja ja nopea reagointi hallitsevat ylikuormituksen.

Toimintaperiaate. Monissa ratkaisuissa virta mitataan virranrajoittimessa olevan mittausvastuksen kautta ja vertailtaan referenssiin. Rajat ylittäessä ohjausalgoritmi pienentää johtoa tai kytkee pois osan kuormasta, jolloin virta pysyy asetetussa rajassa. Joissakin LED-ajureissa varmistetaan tasainen virta, kun taas teholähteissä virran rajoitus voi toimia osana lyhytaikaisen ylikuumenemisen hallintaa.

Sovellukset ja rajoitukset. Laite soveltuu teholähteisiin, LED-ajureihin, akkukoteloihin ja moottorinohjaukseen. Tehonkulutus ja lämpeneminen muodostavat käyttörajoitteita, ja jännitehäviö sekä vasteajat voivat vaikuttaa suorituskykyyn. Fysikaaliset turvasäännöt sekä luotettavuusvaatimukset tulee huomioida, jotta virranrajoitin ei toimi ainoana suojana oikosulkuja vastaan.