การป้องกันแผงวงจร

การป้องกันวงจรหมายถึงกลยุทธ์และส่วนประกอบที่ใช้เพื่อป้องกันระบบไฟฟ้าจากความเสียหายที่เกิดจากสภาวะที่ผิดปกติ เช่น ไฟฟ้าลัดวงจร กระแสเกิน แรงดันไฟเกิน หรืออุณหภูมิที่มากเกินไป วงจรป้องกันได้รับการออกแบบมาเพื่อตัดการเชื่อมต่อหรือเปลี่ยนเส้นทางพลังงานไฟฟ้าอันตรายอย่างปลอดภัยก่อนที่จะสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์ สายไฟ หรือผู้ใช้ หากขาดการป้องกันที่เหมาะสม ความผิดพลาดอาจทำให้เครื่องมือขัดข้อง เกิดเหตุเพลิงไหม้ หรืออาจถึงขั้นไฟฟ้าช็อตได้ โดยเฉพาะในการใช้งานควบคุมอิเล็กทรอนิกส์และมอเตอร์ที่ละเอียดอ่อน

อุปกรณ์ป้องกันที่ใช้แพร่หลายที่สุดสองประการคือฟิวส์และเบรกเกอร์วงจร ฟิวส์ ประกอบด้วยสายโลหะที่จะละลายเมื่อกระแสไฟฟ้าเกินเกณฑ์ที่กำหนด ส่งผลให้วงจรขาดถาวรเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายเพิ่มเติม ฟิวส์เป็นอุปกรณ์ที่เรียบง่ายและประหยัด แต่จะต้องเปลี่ยนเมื่อขาด ในทางตรงกันข้าม เบรกเกอร์วงจร เป็นสวิตช์ทางกลที่ตรวจจับกระแสไฟเกินและตัดไฟโดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยน สามารถรีเซ็ตสิ่งเหล่านี้ได้เมื่อแก้ไขข้อผิดพลาดแล้ว เครื่องตัดวงจรไฟฟ้ารั่ว (GFCI) เป็นเบรกเกอร์ชนิดพิเศษที่ใช้เพื่อป้องกันผู้คนจากไฟฟ้าช็อต พวกเขาตรวจสอบความสมดุลของกระแสไฟระหว่างสายร้อนและสายกลาง และตัดไฟทันทีเมื่อตรวจพบการรั่วไหลลงดิน ซึ่งมักเกิดจากฉนวนที่เสียหายหรือสัมผัสกับน้ำ

ในระบบอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ อุปกรณ์ป้องกันวงจรโซลิดสเตตมีความสำคัญเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ส่วนประกอบต่างๆ เช่น วาริสเตอร์ โดยเฉพาะ วาริสเตอร์ออกไซด์โลหะ (MOV) และ ตัวระงับแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะ (TVS) ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการกับแรงดันไฟฟ้ากระชากหรือชั่วขณะที่เกิดจากโหลดเหนี่ยวนำ ฟ้าผ่า หรือการคายประจุไฟฟ้าสถิต อุปกรณ์เหล่านี้สามารถดูดซับหรือเปลี่ยนเส้นทางพลังงานส่วนเกิน ช่วยปกป้องเซมิคอนดักเตอร์ที่บอบบางไม่ให้เกิดความล้มเหลว อุปกรณ์อื่น ๆ เช่น ตัวตัดความร้อน (ฟิวส์ความร้อน) จะตัดวงจรเมื่ออุณหภูมิในการทำงานสูงเกินไป ในขณะที่ ตัวป้องกันท่อระบายก๊าซ (GDT) ทำหน้าที่ป้องกันไฟกระชากพลังงานสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสายสื่อสารหรือสายไฟฟ้าแรงดันต่ำ