Os componentes eletrônicos podem ser danificados com a remoção do mesmo?

Fiquei me perguntando se existe algum mecanismo particularmente importante pelo qual se pode quebrar a eletrônica, quando a subestima. É bastante óbvio que muitos aparelhos eletrônicos não funcionarão corretamente se não forem detidos, mas e os danos permanentes? A questão foi motivada pelo trabalho de reparo. Eu estava pensando sobre que tipos de efeitos secundários se deve procurar quando uma fonte de alimentação danificada está envolvida.

Eu imagino que os motores poderiam ser danificados se parassem devido a falta de proteção.

Então, quais são os mecanismos específicos para danos permanentes devido a subavaliação (ou melhor, sub-fornecimento)? Existe alguma?

Para acrescentar à pergunta, o que são componentes ou circuitos simples que falham quando insuficientemente fornecidos?

Danos por subtensão não são tão comuns quanto por sobretensão, mas não são inéditos.

Um exemplo: um circuito simples que possui um mosfet de potência acionando um motor. A intenção é que o mosfet esteja completamente ligado ou desligado. Nos dois casos, a energia dissipada pelo mosfet é muito baixa:

• quando está ligado, a potência é baixa, porque a resistência totalmente ligada do mosfet é muito baixa; portanto, a tensão através dele também é muito baixa; portanto, a potência (V * I) é baixa.
• quando está desligado, a tensão total da energia está do outro lado do mosfet, mas a corrente é quase zero, portanto, a energia também é quase zero.

Um mosfet precisa de uma certa tensão em seu portão para ligar totalmente. 8V é um valor típico. Um circuito de acionador simples pode obter essa voltagem diretamente da energia que também alimenta o motor. Quando essa tensão é baixa demais para transformar completamente o mosfet em uma situação perigosa (do ponto de vista do moseft), pode surgir: quando está semi-ligado, a corrente através dele e a tensão através dele podem ser substanciais, resultando em em uma dissipação que pode matá-lo. Morte por subtensão.

Note que eu comecei assumindo um circuito simples. Na prática, um circuito sério como esse teria uma proteção de subtensão.

O Wouter possui algumas informações boas, mas há mais cenários em que não fornecer uma tensão suficientemente alta pode danificar um dispositivo.

Algumas telas de exibição de alto nível requerem várias fontes de tensão, e deixar de alimentar uma fonte para um nível alto o suficiente ou rápido o suficiente antes de uma segunda fonte pode causar danos à tela ou ao controlador.

Alguns dispositivos com mosfet interno podem ser danificados se a fonte estiver com pouca energia. Como foi explicado por um funcionário da TI sobre um driver controlado por corrente, se a fonte VLed for muito baixa para fornecer a corrente selecionada através de um canal, a lógica nesse canal tentará conduzir o mosfet do canal com mais força para tentar diminuir a corrente. Eventualmente, o mosfet irá queimar, se não outras partes do chip. Eu gostaria de poder encontrar essa discussão e vinculá-la.

Embora não cause diretamente dano ao dispositivo com pouca energia, a falta de fornecer a tensão certa para um elemento de aquecimento pode fazer com que o aquecimento esteja aquecendo corretamente / com rapidez suficiente. Aquecedores para canos de água de inverno, fogões elétricos, microondas (para um significado solto de "aquecedor"), certas peças do carro. Pior, dispositivos médicos ou aquecimento em ambientes artic. O mesmo para soluções de refrigeração, como ventiladores, ACs ou sanefas. Um ventilador de baixo desempenho devido a problemas de tensão pode causar superaquecimento do alvo. Bombas de água também. E todos os três podem ser danificados pelos efeitos colaterais. As bombas de água normalmente usam a água em movimento para se resfriarem. Uma voltagem mais baixa fará com que ela mova a água, mas pode não ser rápida o suficiente para se resfriar. Os ventiladores com baixo desempenho podem ser cozidos pelo dispositivo e não podem esfriar.

E por último, consigo pensar em carregadores de bateria. Um carregador com defeito ou simplesmente mal projetado, como parte de um circuito maior, pode causar uma tensão mais baixa no estado de carregamento. Uma bateria pode retornar ao circuito quando não deveria.

Depende da sua carga.

Se for uma carga resistiva, diminuir a tensão significa que ela conduzirá menos corrente e dissipará menos calor. Nada de errado aqui.

Se você diminuir a tensão no portão / base de um transistor, ele poderá não saturar totalmente e ter uma queda de tensão maior. Como a dissipação de energia é P = U * I; a queda de tensão no transistor pode dobrar (de 0,5V a 1V) enquanto a corrente pode permanecer mais ou menos a mesma (por exemplo, 1000mA a 800mA). Você dobrou efetivamente a dissipação de energia e isso pode causar danos!

Se o dispositivo usar um regulador linear, o regulador terá que regular menos voltagem. Isso levará a uma menor dissipação de energia. Obviamente, há um limite no qual o regulador não pode mais manter a regulação e a tensão de saída também cairá. Essa saída pode desligar ou parar de funcionar em um determinado ponto.

As fontes de alimentação do modo de comutação são uma carga de energia constante. Se você assume que a saída consome uma energia constante; por exemplo 3.3V 1A. Isso é igual a 3,3W, o que significa que, independentemente da tensão de entrada, ela sempre consumirá 3,3W. Na prática, você possui eficiência (que pode variar) e limites para a região de tensão, mas tentará extrair 3,3W.

Se a tensão de entrada cair, a corrente de entrada aumenta. Se peças como indutores, diodos ou MOSFETs não puderem lidar com a corrente mais alta (dissipação de calor ou exceder a saturação / correntes de pico), isso poderá causar danos.

No entanto, nesse caso, você provavelmente está excedendo uma determinada janela de operação. Por exemplo, um produto pode ter um requisito de tensão de entrada de 9 a 15V. Embora o regulador de comutação funcione bem em (por exemplo) 7V, ele pode exceder a corrente em alguma parte e se tornar não confiável.

Às vezes, você vê "Bloqueio de subtensão" nesses dispositivos. Essa é uma voltagem na qual a fonte de comutação será desligada porque não pode garantir uma operação confiável.

Um exemplo de um modo de falha específico de certos sistemas eletrônicos é o Latch-Up.

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

Citar no link acima ...

Isso ocorre frequentemente em circuitos que usam várias tensões de alimentação que não surgem na sequência necessária na inicialização, levando a tensões nas linhas de dados que excedem a classificação de entrada de peças que ainda não atingiram uma tensão de alimentação nominal.

Freqüentemente, isso pode ser resolvido simplesmente desligando e desligando o sistema, mas se esse sistema estiver controlando algum outro mecanismo, poderá causar mais falhas ou até mesmo danos físicos como efeito colateral indireto.

O termo geral para eventos de baixa tensão é "queda de energia"; existem várias maneiras de incorporar a prevenção de quedas de energia no design da fonte de alimentação.