ইনডাকটিভ লোড থেকে মাইক্রোকন্ট্রোলারকে রক্ষা করা

Question

আমি এমন একটি প্রকল্পে কাজ করছি যেখানে আমি একটি আরডিনো থেকে বিভিন্ন ধরণের বোঝা (রিলে, সোলোনয়েড, মোটর) নিয়ন্ত্রণ করব এবং আমি মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং অন্যান্য উপাদানগুলির জন্য পর্যাপ্ত সুরক্ষা তৈরি করতে চাই তা নিশ্চিত করতে চাই। আমি ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে এবং ডিকপলিং ক্যাপাসিটারগুলি, ফ্লাইব্যাক ডায়োড এবং জেনার ডায়োড যুক্ত করে বিভিন্ন সমাধান দেখতে পেয়েছি। আমি ভাবছি যে কেউ এই বিকল্পগুলির সংমিশ্রণের মধ্যে কীভাবে বেছে নেবে?

Comments

প্রশ্নের সরাসরি উত্তর নয়। তবে আপনি আসল তরঙ্গরূপগুলি এবং ডায়োড সুরক্ষা কীভাবে কাজ করে তা দেখতে এই ভিডিওটি দেখতে চাইতে পারেন । ক্যাপাসিটার কেসের জন্য কোনও বিক্ষোভ নেই।

— অ্যাল্পার

Answer 1

আমি ভাবছি যে কেউ এই বিকল্পগুলির সংমিশ্রণের মধ্যে কীভাবে বেছে নেবে?

এটি সহজ, যদি আপনি বুঝতে পারেন যে সূচকরা কীভাবে কাজ করে।

আমার মনে হয় বেশিরভাগ লোকের সমস্যাটি হ'ল তারা "ইনডাকটিভ ভোল্টেজ স্পাইক" বা "ব্যাক-ইএমএফ" এর মতো শব্দ শুনে এবং যুক্তিসঙ্গতভাবে এই জাতীয় কিছু উপসংহার করে

সুতরাং, যখন একজন ইন্ডাক্টরটি স্যুইচ করা হয় তখন এটি 1000V ব্যাটারির মতো তাত্ক্ষণিক জন্য।

^{এই সার্কিটটি অনুকরণ করুন - সার্কিটল্যাব ব্যবহার করে স্কিম্যাটিক তৈরি করা হয়েছে}

প্রকৃতপক্ষে এই বিশেষ পরিস্থিতিতে, এটি ঘটে যা কমবেশি ঘটে। তবে সমস্যাটি হ'ল এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ হারিয়েছে missing সূচকগুলি কেবল আমাদের তদারক করার জন্য উচ্চ উচ্চ ভোল্টেজ তৈরি করে না। ইন্ডাক্ট্যান্সের সংজ্ঞাটি দেখুন:

$$v(t) = L\frac{\mathrm di}{\mathrm dt}$$

কোথায়:

• হেনরিস মধ্যে ind indanceance হয়$L$
• হল টি এর সময় ভোল্টেজ$v(t)$$t$
• বর্তমান$i$

এই বদলে ছাড়া, আবেশক জন্য ওম-এর সূত্র মত হল সহ্য করার ক্ষমতা আছে আবেশাঙ্ক এবং পরিবর্তে বর্তমান আছে বর্তমান পরিবর্তনের হার ।

এর সরল ইংরেজিতে এর অর্থ কী, ইন্ডাক্টরের মাধ্যমে কারেন্টের পরিবর্তনের হার এটির ভোল্টেজের সমানুপাতিক। যদি কোনও সূচক জুড়ে কোনও ভোল্টেজ না থাকে তবে কারেন্ট স্থির থাকে। যদি ভোল্টেজটি ধনাত্মক হয়, তার চেয়ে বর্তমান আরও ধনাত্মক হয়। যদি ভোল্টেজ নেতিবাচক হয় তবে বর্তমান হ্রাসের চেয়ে (বা নেতিবাচক হয়ে যায় - কারেন্টটি উভয় দিক দিয়ে প্রবাহিত হতে পারে!)।

এর একটি পরিণতি হ'ল ইন্ডাক্টরের বর্তমান তাত্ক্ষণিকভাবে থামতে পারে না, কারণ এটির জন্য একটি অনন্ত উচ্চ ভোল্টেজের প্রয়োজন হবে। আমরা যদি উচ্চ ভোল্টেজ না চাই, তবে আমাদের ধীরে ধীরে বর্তমানটি পরিবর্তন করতে হবে।

ফলস্বরূপ, বর্তমান উত্স হিসাবে তাত্ক্ষণিকভাবে একজন সূচক সম্পর্কে ধারণা করা ভাল । যখন স্যুইচটি খোলা হয়, সূচকটিতে যা কিছু প্রবাহিত ছিল তা প্রবাহিত রাখতে চায়। ভোল্টেজ যা হওয়ার জন্য তা গ্রহণ করবে।

^{এই সার্কিট অনুকরণ}

এখন 1000V ভোল্টেজ উত্সের পরিবর্তে আমাদের কাছে 20mA বর্তমান উত্স রয়েছে। আমি স্বেচ্ছায় 20mA একটি যুক্তিসঙ্গত মান হিসাবে বাছাই করেছি, বাস্তবে এটি স্যুইচটি যখন খোলার সময় বর্তমান ছিল যা রিলে ক্ষেত্রে রিলে কয়েলটির প্রতিরোধের দ্বারা সংজ্ঞায়িত হয়।

এখন এই দৃষ্টান্তে, 20mA প্রবাহের জন্য কী হবে? আমরা স্যুইচ দিয়ে সার্কিটটি খুলেছি, তাই কোনও বন্ধ সার্কিট নেই, তাই কারেন্ট প্রবাহিত হতে পারে না। তবে আসলে এটি করতে পারে: স্যুইচ পরিচিতিগুলি জুড়ে চাপ দেওয়ার জন্য ভোল্টেজটি কেবল পর্যাপ্ত পরিমাণে হওয়া দরকার। যদি আমরা স্যুইচটিকে একটি ট্রানজিস্টার দিয়ে প্রতিস্থাপন করি তবে ভোল্টেজটি ট্রানজিস্টর ভাঙ্গার জন্য পর্যাপ্ত পরিমাণে হওয়া দরকার। সুতরাং যা ঘটছে, এবং আপনার একটি খারাপ সময় আছে।

এখন আপনার উদাহরণগুলি দেখুন:

^{এই সার্কিট অনুকরণ}

$i(t) = C\: \mathrm dv/\mathrm dt$ , এবং সুতরাং একটি ক্যাপাসিটরের মাধ্যমে একটি ধ্রুবক বর্তমান স্থির হারে তার ভোল্টেজ পরিবর্তন করবে will ভাগ্যক্রমে, সূচকটির শক্তি সীমাবদ্ধ, তাই এটি চিরকালের জন্য ক্যাপাসিটরকে চার্জ করতে পারে না; অবশেষে সূচক বর্তমান শূন্যে পৌঁছেছে। অবশ্যই, তারপরে ক্যাপাসিটারটির পুরো জুড়ে কিছু ভোল্টেজ থাকবে এবং এটি তখন সূচকটির বর্তমান বাড়াতে কাজ করবে।

এটি একটি এলসি সার্কিট । একটি আদর্শ সিস্টেমে শক্তিটি ক্যাপাসিটার এবং সূচকগুলির মধ্যে চিরতরে দোলায়। যাইহোক, রিলে কয়েলটির প্রচুর পরিমাণে প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে (খুব দীর্ঘ, তারের টুকরো টুকরো টুকরো হওয়া) এবং অন্যান্য উপাদানগুলির থেকেও সিস্টেমে ক্ষুদ্র ক্ষতির পরিমাণ রয়েছে। সুতরাং, শক্তি শেষ পর্যন্ত এই সিস্টেম থেকে সরানো হয় এবং তাপ বা বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় বিকিরণের জন্য হারিয়ে যায়। সরলিকৃত মডেল যা এটিকে বিবেচনা করে তা হ'ল আরএলসি সার্কিট ।

কেস বি অনেক সহজ: যে কোনও সিলিকন ডায়োডের ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ 0.65V এর কাছাকাছি, বর্তমান বা তার চেয়ে কম নির্বিশেষে। সুতরাং ইন্ডাক্টর বর্তমান হ্রাস পায় এবং সূচক মধ্যে সঞ্চিত শক্তি রিলে কয়েল এবং ডায়োড তাপের জন্য হারিয়ে যায়।

কেস সি অনুরূপ: যখন স্যুইচটি ব্যাক-ইএমএফটি খুলবে তখন অবশ্যই জেনারের পক্ষপাতিত্বের বিপরীতে যথেষ্ট হবে। আমাদের অবশ্যই অবশ্যই সরবরাহের ভোল্টেজের চেয়ে বেশি বিপরীত ভোল্টেজ সহ একটি জেনার বাছাই করতে হবে, অন্যথায় সরবরাহটি কয়েল চালাতে পারে, এমনকি স্যুইচ খোলা থাকলেও। আমাদের অবশ্যই একটি ট্রানজিস্টর নির্বাচন করতে হবে যা জেনার বিপরীত ভোল্টেজের চেয়ে বেশি ইমিটার এবং সংগ্রাহকের মধ্যে সর্বাধিক ভোল্টেজ সহ্য করতে পারে। বি জেনার ওভার কেসের একটি সুবিধা হ'ল ইন্ডাক্টর কারেন্টটি দ্রুত হ্রাস পায়, কারণ ইন্ডাক্টরের জুড়ে ভোল্টেজ বেশি।

Comments

আমি বৈদ্যুতিক প্রকৌশলী নই এবং আমার অন্তর্নিহিত পদার্থবিজ্ঞানের একটি দুর্দান্ত উপলব্ধি নেই, তবে আমি বুঝতে পারি যে ডায়োডের সাথে বি ক্ষেত্রে স্রোতটি ডায়োডের মাধ্যমে সঞ্চালিত হবে এবং সূচকটি অবশেষে সঞ্চিত শক্তি বিচ্ছিন্ন করে দেবে (কারণ কারণে) ইন্ডাক্টরের প্রতিরোধ?

— আলেকসান্দার

ক্যাপাসিটারের সাথে আমার কেস এ সম্পর্কে ভাল ধারণা নেই। আমি মনে করি ট্রানজিস্টরটি বন্ধ হয়ে গেলে ক্যাপটি ইতিমধ্যে চার্জ হয়ে গেছে, তবে অ্যান্ডির নীচে বলা হয়েছে যে বর্তমানটি অদৃশ্য না হওয়া অবধি বর্তমান দোলাচল করে। আমি নিশ্চিত না কেন? আমি মূলত ক্যাপটি উল্লেখ করেছি কারণ আমি দেখেছি এটি একটি ব্রাশযুক্ত ডিসি মোটরের ক্ষেত্রে ডিকোপলিং ক্যাপাসিটর হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল এবং আমি ক্যাপ এবং জেনার ডায়োডের সংমিশ্রণটি ব্যবহার করার কথা ভাবছিলাম।

— আলেকসান্দার

@ আলেকসান্ডার দয়া করে সম্পাদনা দেখুন।

— ফিল ফ্রস্ট

Answer 2

আর একটি ভিন্নতা রয়েছে যা ব্যবহারের পরিবর্তে প্রদাহী লোডে যত তাড়াতাড়ি সম্ভব কমে যাওয়া ব্যবহার করতে ব্যবহৃত হয়। এটি আমি রিলে সার্কিটগুলিতে দেখেছি যেখানে দ্রুত বন্ধ সময় প্রয়োজন হয়। ডায়োডের সমস্যাটি হ'ল রিলে কয়েলে থাকা শক্তিটি বিলুপ্ত হতে সময় নেয় (কারণ বর্তমানটি পুনরায় ঘটাচ্ছে এবং ধীরে ধীরে হ্রাস পাচ্ছে) অন্যদিকে যদি কোনও প্রতিরোধককে কয়েলটির সমান্তরালে স্থাপন করা হয় তবে ব্যাক-এমএফ বড় হবে তবে শক্তি ব্যয় করবে আরো দ্রুত.

উদাহরণস্বরূপ, একটি 50mA কয়েল স্রোত একটি ডায়োডে 0.7volts এর পিক ব্যাক এমএফ উত্পাদন করতে পারে তবে 1 কে প্রতিরোধকের জুড়ে এটি 50 ভোল্ট। ট্রানজিস্টরটি 100 ভোল্টে রেট দেওয়া থাকলে এটি কোনও সমস্যা নয়।

এই ধারণার একটি পরিবর্তন হ'ল একটি রেজিস্টারের সাথে সিরিজে ডায়োড ব্যবহার করা। এখন রেজিস্টর কারেন্টে স্বাভাবিক লাগে না; এটি কেবল বিপরীত ভোল্টেজের পরিস্থিতি পরিচালনা করে।

প্রতিরোধক যত বড় হবে তত দ্রুত শক্তি বিলুপ্ত হয়ে যায় এবং রিলে তত দ্রুত (বা সোলোনয়েড বা যা কিছু) যান্ত্রিকভাবে বন্ধ হয়ে যায়।

ক্যাপাসিটার সংস্করণটিও বিবেচ্য। ট্রানজিস্টর খুললে কয়েলে সঞ্চিত শক্তি প্রকাশিত হয় এবং এটি সঞ্চিত শক্তির সাথে সম্পর্কিত একটি শীর্ষ ভোল্টেজ গঠনের ক্যাপাসিটারের মধ্যে ঝোঁক দেয়; সূচকটির একটি শক্তি সঞ্চয় করা থাকে যা হ'ল: -

$\dfrac{Li^2}{2}$$\dfrac{Cv^2}{2}$

যখন আপনি এই দুটি সমীকরণ সমান করেন আপনি ট্রানজিস্টার ওপেন-সার্কিটগুলি যখন পিক ব্যাক-এমএফ কী তা গণনা করতে পারেন। আপনি যা সন্ধান করছেন তা হ'ল কারেন্টটি কয়েল এবং ক্যাপাসিটরের মাঝে শূন্যের নীচে পিছন দিকে এগিয়ে যায়। সময় লাগে এটি দীর্ঘ হতে পারে (মাইক্রো এবং মিলিসেকেন্ড শর্তে) তবে, দোলন 1 ম চক্র পরে রিলে কয়েল বর্তমান বিপরীতভাবে দ্রুত রিলে বন্ধ করে দেয়। সাধারণত রিলে কয়েল প্রতিরোধেরটি তৃতীয় তৃতীয় অর্ধ চক্রের রিলে কয়েলটি পুনরায় সক্রিয় করার জন্য পর্যাপ্ত প্রবাহের না থাকে তা নিশ্চিত করার জন্য পর্যাপ্ত পরিমাণে থাকে।

সুতরাং, ক্যাপাসিটার ধারণাটি কখনও কখনও (খুব কম) ব্যবহৃত হয়। কখনও কখনও জিনিসগুলিকে কিছুটা আরও গতি বাড়ানোর জন্য এটি একটি রোধকের সাথে সিরিজে ব্যবহৃত হয়।

জেনার ধারণাটিও দরকারী কারণ, ডায়োডের বিপরীতে যেগুলি ০. vol ভোল্টে সঞ্চালিত হয়, জেনার সঞ্চালন করে তবে (বলুন) 12 ভোল্ট এইভাবে কেবল ডায়োডের চেয়ে খুব দ্রুত গঞ্চিত শক্তির অপচয়কে ত্বরান্বিত করে। এছাড়াও, একটি জেনারের সাহায্যে প্রতিরোধক এবং ক্যাপাসিটরের তুলনায় সর্বাধিক ভোল্টেজ পয়েন্টটি আরও সহজে সংজ্ঞায়িত করা হয় যাতে এটি ব্যবহার করার জন্য কিছু আকর্ষণ থাকে।

Comments

আমি অবাক হয়েছি যদি ক্যাপাসিটার সার্কিটটি ব্যবহার করা হয় তবে বলুন, একটি 24 ভি রিলে ব্যবহার করে যদি বিপরীত ভেবে ব্রেকডাউন এবং দীর্ঘমেয়াদী ক্ষতির আশংকা রয়েছে। কারেন্টের পালাটি কেবল মোসফেটের ক্ষেত্রে বিটা বা আইডাস দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকে .. এটি বেশ বড় হতে পারে।

— স্পিহ্রো পেফানি

@ স্পেহ্রো ক্যাপটি এটিকে এড়াতে সরবরাহের দ্বিগুণের চেয়ে বেশি পিক ভোল্টেজকে বাড়তে না দেওয়ার জন্য ক্যাপটি যথেষ্ট পরিমাণে বড় হতে হবে।

— অ্যান্ডি ওরফে

Answer 3

স্বাভাবিক উপায় হল উপরের বি ব্যবহার করা। একে ব্যাক-ইএমএফ ডায়োড বা ফ্লাইব্যাক ডায়োড বলে । এ-তে থাকা ক্যাপাসিটারটি কাজ করার সম্ভাবনা কম। কেস সি কখনও কখনও এইচ-ব্রিজগুলিতে দেখা যায় এবং ক্ষেত্রে লোড নেতিবাচক পাশাপাশি ইতিবাচক হিসাবে চালিত হয়, সেক্ষেত্রে সাধারণ সমান্তরাল ডায়োড ব্যবহার করা যায় না।

Comments

কেন ক্যাপাসিটারটিতে কাজ করার সম্ভাবনা নেই?

— ফিল ফ্রস্ট

@ ফিলফ্রস্ট এটি ডায়োডের মতো কোনও নির্দিষ্ট মূল্যে ব্যাক-ইএমএফ চাপড়ায় না। শিখর ভোল্টেজ সার্কিটের ক্যাপাসিট্যান্স এবং আনয়ন সম্পর্কে নির্ভর করে (ভবিষ্যদ্বাণী করা কঠিন)। এছাড়াও, এলসি সার্কিট অনুরণন করতে সক্ষম (টিউনড সার্কিট) যা সমস্যার কারণ হতে পারে।

— জন হননিবল all ই

$E = 1/2\:LI^2$$E=1/2\:CV^2$

@ ফিলফ্রস্ট বলতে আমার অর্থ হ'ল যে কোনও পুরানো ডায়োড ব্যাক-ইএমএফ সীমাবদ্ধ রাখবে। ক্যাপাসিটারটি এটি করতে, আমাদের অবশ্যই কয়েল আনয়ন পরিমাপ করতে হবে এবং একটি গণনা করা উচিত। আমি আশা করি না যে বেশিরভাগ নবজাতক পাঠকরা সেই সমস্ত সমস্যায় পড়বেন; আমি পরামর্শ দিচ্ছি যে তারা কেবল একটি ডায়োড ব্যবহার করবে।

— জন হননিবল all ই

আমার মনে হয় বিভ্রান্তিমূলক বিষয়টি হ'ল আপনার উত্তরটি "কাজ করার সম্ভাবনা" বলেছে যা "জটিল" এবং আপনার ক্ষেত্রে ডায়োডের চেয়ে ভাল কোনও কাজ করে না "quite

— ফিল ফ্রস্ট