In de elektriciteit wat is de betekenis van het woord “bypass”?

1. Basisconcept

• In de elektriciteit verwijst "bypass" naar het bieden van een alternatief pad voor elektrische stroom om een bepaald element, circuit of onderdeel van een apparaat te omzeilen. Dit alternatieve pad is meestal parallel verbonden met het hoofdpad. Wanneer bepaalde voorwaarden zijn vervuld (zoals een signaal van een specifieke frequentie of een stroom die een bepaalde amplitude overschrijdt), zal de stroom voorkeurig of gedeeltelijk door de bypass gaan.

2. Toepassingsscenario's

• Principe: In elektronische circuits wordt vaak een condensator parallel aan een element verbonden als bypass-condensator. Bijvoorbeeld, in een versterker-circuit wordt een condensator parallel aan de emitterweerstand van een transistor verbonden. Voor een wisselstroomsignaal is de capacitive reactantie Xc=1/(2Πfc) (waarbij f de frequentie van het wisselstroomsignaal is en C de capaciteit). Wanneer de frequentie voldoende hoog is, is de capacitive reactantie zeer klein, en zal het wisselstroomsignaal een bypass vormen via deze condensator en de emitterweerstand omzeilen. Het voordeel hiervan is dat het de gelijkstroomwerkpunt van de versterker kan stabiliseren en tegelijkertijd de wisselstroomsignalen effectiever kan versterken.

• Condensator-bypass

Principe: In elektronische circuits wordt vaak een condensator parallel aan een element verbonden als bypass-condensator. Bijvoorbeeld, in een versterker-circuit wordt een condensator parallel aan de emitterweerstand van een transistor verbonden. Voor een wisselstroomsignaal is de capacitive reactantie Xc=1/(2Πfc) (waarbij f de frequentie van het wisselstroomsignaal is en C de capaciteit). Wanneer de frequentie voldoende hoog is, is de capacitive reactantie zeer klein, en zal het wisselstroomsignaal een bypass vormen via deze condensator en de emitterweerstand omzeilen. Het voordeel hiervan is dat het de gelijkstroomwerkpunt van de versterker kan stabiliseren en tegelijkertijd de wisselstroomsignalen effectiever kan versterken.

Effect: Door middel van een condensator-bypass kunnen de verliezen van wisselstroomsignalen op weerstanden worden verminderd en de wisselstroomversterking van het circuit worden verhoogd. Bovendien spelen bypass-condensatoren ook een belangrijke rol in voedingsspanningsfiltercircuits. Een condensator met grote capaciteit parallel aansluiten aan de uitgang van de voeding kan een bypass bieden voor hoogfrequente ruisignalen, waardoor de gelijkstroomspanning die door de voeding wordt uitgebracht gladgerenderd wordt en storing door hoogfrequente ruis aan latere circuits wordt voorkomen.

Bypass-diode

Principe: Bypass-diodes worden gebruikt in sommige circuits. Bijvoorbeeld, een diode parallel aansluiten aan de spoel van een relais. Wanneer de relais-spoel niet meer geënergiseerd wordt, zal de spoel een omgekeerde elektromotiviteit genereren. Deze omgekeerde elektromotiviteit kan andere elementen die aan de relais-spoel zijn verbonden beschadigen. De bypass-diode biedt een ontladingstraject voor deze omgekeerde elektromotiviteit, en de stroom zal een bypass vormen via de diode om de invloed van de omgekeerde elektromotiviteit op andere elementen te voorkomen.

Effect: Bescherm andere elementen in het circuit tegen beschadiging door de omgekeerde elektromotiviteit die door inductieve elementen (zoals relais-spoelen, transformatorwindingen, enz.) wordt gegenereerd wanneer de stroom plotseling verandert. In sommige circuits waarin inductieve lasten snel moeten worden afgeschakeld, zijn bypass-diodes een eenvoudige en effectieve beschermingsmaatregel.

Bypass-schakelaar of jumper

Principe: In sommige complexe circuittest- of debugging-processen worden bypass-schakelaars of jumpers ingesteld. Bijvoorbeeld, op een printplaat die meerdere functionele modules bevat, kan om de prestaties van een bepaalde module te testen, andere modules tijdelijk kortgesloten worden (een bypass vormen) via een bypass-schakelaar, zodat het testsignaal direct op de doelmodule kan inwerken en storingen van andere modules kan vermijden.

Effect: Bevorder circuit-debugging en foutdiagnose. Tijdens het repareren van elektronische apparatuur kunnen met behulp van bypass-schakelaars of jumpers defecte modules snel worden gelokaliseerd om te bepalen of het probleem bij een bepaalde module zelf ligt of bij de verbinding of interactie tussen modules.