मुझे लगता है कि प्रत्येक रेडियो शौकिया जो नियमित रूप से इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को डिज़ाइन करता है, उसके घर में एक विनियमित बिजली आपूर्ति होती है। यह चीज़ वाकई सुविधाजनक और उपयोगी है, जिसे एक बार क्रियान्वित करके देखें तो काम करना मुश्किल हो जाता है। दरअसल, अगर हमें जांच करने की ज़रूरत है, उदाहरण के लिए, एक एलईडी, तो हमें इसके ऑपरेटिंग वोल्टेज को सटीक रूप से सेट करने की आवश्यकता होगी, क्योंकि यदि एलईडी को आपूर्ति की गई वोल्टेज काफी अधिक हो जाती है, तो बाद वाला आसानी से जल सकता है। इसके अलावा डिजिटल सर्किट के साथ, हम मल्टीमीटर पर आउटपुट वोल्टेज को 5 वोल्ट, या किसी अन्य वोल्टेज पर सेट करते हैं जिसकी हमें आवश्यकता होती है और आगे बढ़ते हैं।

कई नौसिखिया रेडियो शौकीन पहले आउटपुट करंट को समायोजित किए बिना और शॉर्ट सर्किट सुरक्षा के बिना, एक साधारण विनियमित बिजली आपूर्ति को इकट्ठा करते हैं। तो यह मेरे साथ था, लगभग 5 साल पहले मैंने 0.6 से 11 वोल्ट तक केवल समायोज्य आउटपुट वोल्टेज के साथ एक साधारण बिजली आपूर्ति को इकट्ठा किया था। इसका चित्र नीचे चित्र में दिखाया गया है:

लेकिन कुछ महीने पहले मैंने इस बिजली आपूर्ति को अपग्रेड करने और इसके सर्किट में एक छोटा शॉर्ट सर्किट प्रोटेक्शन सर्किट जोड़ने का फैसला किया। मुझे यह आरेख रेडियो पत्रिका के एक अंक में मिला। करीब से जांच करने पर, यह पता चला कि सर्किट कई मायनों में बिजली आपूर्ति के उपरोक्त सर्किट आरेख की याद दिलाता है जिसे मैंने पहले इकट्ठा किया था। यदि संचालित सर्किट में शॉर्ट सर्किट होता है, तो शॉर्ट सर्किट एलईडी बाहर चला जाता है, यह संकेत देता है, और आउटपुट करंट 30 मिलीमीटर के बराबर हो जाता है। इस योजना का हिस्सा लेने और इसे अपनी योजना के साथ पूरक करने का निर्णय लिया गया, जो मैंने किया। रेडियो पत्रिका का मूल आरेख, जिसमें एक अतिरिक्त शामिल है, नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है:

निम्नलिखित चित्र इस सर्किट के उस हिस्से को दिखाता है जिसे असेंबल करने की आवश्यकता होगी।

कुछ भागों के मान, विशेष रूप से प्रतिरोधक R1 और R2, को ऊपर की ओर पुनर्गणना करने की आवश्यकता है। यदि किसी के पास अभी भी यह प्रश्न है कि इस सर्किट से आउटपुट तारों को कहाँ जोड़ा जाए, तो मैं निम्नलिखित चित्र प्रदान करूँगा:

मैं यह भी जोड़ूंगा कि इकट्ठे सर्किट में, चाहे वह पहला सर्किट हो या रेडियो पत्रिका से सर्किट हो, आपको आउटपुट पर प्लस और माइनस के बीच 1 kOhm अवरोधक रखना होगा। रेडियो पत्रिका के चित्र में यह प्रतिरोधक R6 है। जो कुछ बचा है वह बोर्ड को खोदना और बिजली आपूर्ति मामले में सब कुछ एक साथ जोड़ना है। कार्यक्रम में मिरर बोर्ड स्प्रिंट लेआउटकोई ज़रुरत नहीं है। शॉर्ट सर्किट सुरक्षा सर्किट बोर्ड ड्राइंग:

लगभग एक महीने पहले मुझे आउटपुट करंट रेगुलेटर अटैचमेंट का एक आरेख मिला था जिसका उपयोग इस बिजली आपूर्ति के साथ संयोजन में किया जा सकता था। मैंने इसे इस साइट से लिया. फिर मैंने इस सेट-टॉप बॉक्स को एक अलग केस में इकट्ठा किया और बैटरी चार्ज करने और इसी तरह की गतिविधियों के लिए आवश्यकतानुसार इसे कनेक्ट करने का निर्णय लिया, जहां आउटपुट करंट की निगरानी करना महत्वपूर्ण है। यहां सेट-टॉप बॉक्स का आरेख है, इसमें ट्रांजिस्टर KT3107 को KT361 से बदल दिया गया था।

लेकिन बाद में मेरे मन में सुविधा के लिए यह सब एक इमारत में मिलाने का विचार आया। मैंने बिजली आपूर्ति केस खोला और देखा, वहां पर्याप्त जगह नहीं बची थी, वेरिएबल रेसिस्टर फिट नहीं था। वर्तमान नियामक सर्किट एक शक्तिशाली परिवर्तनीय अवरोधक का उपयोग करता है, जिसके आयाम बड़े होते हैं। यहाँ यह कैसा दिखता है:

फिर मैंने बस दोनों मामलों को स्क्रू से जोड़ने का फैसला किया, जिससे बोर्डों के बीच तारों का कनेक्शन हो गया। मैंने टॉगल स्विच को भी दो स्थितियों पर सेट किया है: समायोज्य करंट वाला आउटपुट और अनियमित करंट वाला आउटपुट। पहले मामले में, बिजली आपूर्ति के मुख्य बोर्ड से आउटपुट वर्तमान नियामक के इनपुट से जुड़ा था, और वर्तमान नियामक का आउटपुट बिजली आपूर्ति मामले पर क्लैंप में गया था, और दूसरे मामले में, क्लैंप बिजली आपूर्ति के मुख्य बोर्ड से सीधे आउटपुट से जुड़े थे। यह सब 2 स्थितियों में छह-पिन टॉगल स्विच के साथ स्विच किया गया था। यहाँ वर्तमान नियामक मुद्रित सर्किट बोर्ड का एक चित्र है:

मुद्रित सर्किट बोर्ड के चित्र में, R3.1 और R3.3 बाईं ओर से गिनती करते हुए, चर अवरोधक के पहले और तीसरे टर्मिनल को दर्शाते हैं। यदि कोई इसे दोहराना चाहता है, तो यहां स्विचिंग के लिए टॉगल स्विच को जोड़ने का एक आरेख है:

बिजली आपूर्ति, सुरक्षा सर्किट और वर्तमान नियंत्रण सर्किट के मुद्रित सर्किट बोर्ड संग्रह में संलग्न हैं। एकेवी द्वारा तैयार सामग्री।

किसी भी प्रकार की बिजली आपूर्ति के लिए एक सुरक्षा डिज़ाइन प्रस्तुत किया गया है। यह सुरक्षा सर्किट किसी भी बिजली आपूर्ति - मेन, स्विचिंग और डीसी बैटरी के साथ मिलकर काम कर सकता है। ऐसी सुरक्षा इकाई का योजनाबद्ध डिकम्प्लिंग अपेक्षाकृत सरल है और इसमें कई घटक होते हैं।

बिजली आपूर्ति सुरक्षा सर्किट

पावर भाग - एक शक्तिशाली क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर - ऑपरेशन के दौरान ज़्यादा गरम नहीं होता है, इसलिए इसे हीट सिंक की भी आवश्यकता नहीं होती है। सर्किट एक ही समय में आउटपुट पर पावर ओवरलोड, ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट से सुरक्षा प्रदान करता है, शंट रेसिस्टर के प्रतिरोध का चयन करके प्रोटेक्शन ऑपरेशन करंट का चयन किया जा सकता है, मेरे मामले में करंट 8 एम्पीयर है, 5 के 6 रेसिस्टर्स समानांतर में जुड़े 0.1 ओम वाट का उपयोग किया गया। शंट को 1-3 वाट की शक्ति वाले प्रतिरोधकों से भी बनाया जा सकता है।

ट्रिमिंग रोकनेवाला के प्रतिरोध का चयन करके सुरक्षा को अधिक सटीक रूप से समायोजित किया जा सकता है। बिजली आपूर्ति सुरक्षा सर्किट, वर्तमान सीमा नियामक बिजली आपूर्ति सुरक्षा सर्किट, वर्तमान सीमा नियामक

~~~शॉर्ट सर्किट और यूनिट आउटपुट के ओवरलोड की स्थिति में, सुरक्षा तुरंत काम करेगी, जिससे बिजली स्रोत बंद हो जाएगा। एक एलईडी संकेतक संकेत देगा कि सुरक्षा शुरू हो गई है। भले ही आउटपुट कुछ दसियों सेकंड के लिए शॉर्ट-सर्किट हो, फ़ील्ड-इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर ठंडा रहता है

~~~क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर महत्वपूर्ण नहीं है; 15-20 एम्पियर या उससे अधिक की धारा और 20-60 वोल्ट के ऑपरेटिंग वोल्टेज वाला कोई भी स्विच उपयुक्त होगा। IRFZ24, IRFZ40, IRFZ44, IRFZ46, IRFZ48 लाइन या अधिक शक्तिशाली - IRF3205, IRL3705, IRL2505 और इसी तरह की कुंजियाँ आदर्श हैं।

~~~यह सर्किट कार बैटरी के लिए चार्जर की सुरक्षा के लिए भी बहुत अच्छा है; यदि कनेक्शन ध्रुवता अचानक उलट जाती है, तो चार्जर को कुछ भी बुरा नहीं होगा; सुरक्षा ऐसी स्थितियों में डिवाइस को बचाएगी।

~~~ सुरक्षा के तेज संचालन के लिए धन्यवाद, इसे स्पंदित सर्किट के लिए सफलतापूर्वक उपयोग किया जा सकता है; शॉर्ट सर्किट की स्थिति में, स्विचिंग बिजली आपूर्ति के बिजली स्विच के जलने के समय की तुलना में सुरक्षा तेजी से काम करेगी। सर्किट वर्तमान सुरक्षा के रूप में पल्स इनवर्टर के लिए भी उपयुक्त है। यदि इन्वर्टर के सेकेंडरी सर्किट में ओवरलोड या शॉर्ट सर्किट होता है, तो इन्वर्टर के पावर ट्रांजिस्टर तुरंत उड़ जाते हैं, और ऐसी सुरक्षा ऐसा होने से रोकेगी।

टिप्पणियाँ
शॉर्ट सर्किट सुरक्षा, ध्रुवीयता उत्क्रमण और अधिभार को एक अलग बोर्ड पर इकट्ठा किया जाता है। पावर ट्रांजिस्टर का उपयोग IRFZ44 श्रृंखला में किया गया था, लेकिन यदि वांछित है, तो इसे अधिक शक्तिशाली IRF3205 या किसी अन्य पावर स्विच के साथ बदला जा सकता है जिसमें समान पैरामीटर हैं। आप IRFZ24, IRFZ40, IRFZ46, IRFZ48 लाइन और 20 एम्पियर से अधिक करंट वाली अन्य कुंजियों का उपयोग कर सकते हैं। ऑपरेशन के दौरान, क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर बर्फीला रहता है। इसलिए इसे हीट सिंक की आवश्यकता नहीं है।

दूसरा ट्रांजिस्टर भी महत्वपूर्ण नहीं है; मेरे मामले में, MJE13003 श्रृंखला के एक उच्च-वोल्टेज द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर का उपयोग किया गया था, लेकिन एक बड़ा विकल्प है। शंट प्रतिरोध के आधार पर सुरक्षा धारा का चयन किया जाता है - मेरे मामले में, समानांतर में 6 0.1 ओम प्रतिरोधक, 6-7 एम्प्स के भार पर सुरक्षा चालू हो जाती है। आप वेरिएबल रेसिस्टर को घुमाकर इसे अधिक सटीक रूप से सेट कर सकते हैं, इसलिए मैंने ऑपरेटिंग करंट को लगभग 5 एम्पीयर पर सेट किया है।

बिजली आपूर्ति की शक्ति काफी अच्छी है, आउटपुट करंट 6-7 एम्पियर तक पहुंचता है, जो कार की बैटरी को चार्ज करने के लिए काफी है।
मैंने 5 वाट की शक्ति वाले शंट रेसिस्टर्स को चुना, लेकिन 2-3 वाट भी संभव है।

यदि सब कुछ सही ढंग से किया जाता है, तो यूनिट तुरंत काम करना शुरू कर देती है, आउटपुट बंद कर दें, सुरक्षा एलईडी जलनी चाहिए, जो तब तक जलती रहेगी जब तक आउटपुट तार शॉर्ट-सर्किट मोड में हैं।
यदि सब कुछ वैसा ही काम करता है जैसा उसे करना चाहिए, तो हम आगे बढ़ते हैं। संकेतक सर्किट को असेंबल करना।

सर्किट को बैटरी स्क्रूड्राइवर चार्जर से कॉपी किया गया है।लाल संकेतक इंगित करता है कि बिजली आपूर्ति आउटपुट पर आउटपुट वोल्टेज है, हरा संकेतक चार्जिंग प्रक्रिया दिखाता है। घटकों की इस व्यवस्था के साथ, हरा संकेतक धीरे-धीरे बंद हो जाएगा और अंततः तब बंद हो जाएगा जब बैटरी पर वोल्टेज 12.2-12.4 वोल्ट होगा; जब बैटरी डिस्कनेक्ट हो जाएगी, तो संकेतक प्रकाश नहीं करेगा।

बॉर्न्स द्वारा निर्मित उच्च गति सुरक्षा उपकरण रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स (मुख्य रूप से दूरसंचार लाइनों और इंटरफेस) को बिजली के डिस्चार्ज, शॉर्ट सर्किट और स्विचिंग हस्तक्षेप के कारण होने वाले करंट और वोल्टेज उछाल से बचाने का एक मूल तत्व है। उनके फायदे उच्च प्रदर्शन, स्वायत्तता, सटीक विशेषताएं और विस्तृत बैंडविड्थ हैं।

बॉर्न्स द्वारा निर्मित टीबीयू उपकरणों को बिजली के डिस्चार्ज, शॉर्ट सर्किट और डेटा बसों पर मुख्य वोल्टेज के प्रभाव से इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की उच्च गति सुरक्षा के लिए डिज़ाइन किया गया है। TBU MOSFET सेमीकंडक्टर तकनीक का उपयोग करके बनाए गए हैं और एक श्रृंखला सर्किट में इनपुट पर स्थापित किए गए हैं। सुरक्षा करंट और वोल्टेज दोनों में ओवरलोड पर प्रतिक्रिया करती है। यह मुख्य रूप से लाइन के माध्यम से बहने वाली धारा को नियंत्रित करता है। यदि आने वाली धारा सीमा स्तर तक बढ़ जाती है और फिर उससे अधिक हो जाती है, तो टीबीयू लोड से वोल्टेज को डिस्कनेक्ट कर देता है, जिससे विनाशकारी प्रभावों के गायब होने तक एक प्रभावी बाधा उत्पन्न होती है। जब आने वाला करंट स्तर कटऑफ करंट मान तक पहुँच जाता है, तो TBU लगभग 1 μs में संचालित होता है और लाइन करंट को 1 mA से कम तक सीमित कर देता है। यदि TBU में वोल्टेज Vreset रीसेट स्तर या उससे नीचे चला जाता है, तो डिवाइस स्वचालित रूप से सामान्य संचालन बहाल कर देता है। टीबीयू ऑपरेशन की प्रकृति को वर्तमान-वोल्टेज विशेषता (चित्र 1) में देखा जा सकता है।

निम्नलिखित TBU परिवार वर्तमान में उपलब्ध हैं: TBU-CA, TBU-DT, TBU-PL, P40 और P-G (P500-G, P850-G)।

तालिका 1. टीबीयू परिवारों की मुख्य विशेषताएं

नाम	विवरण	अधिकतम आवेग वोल्टेज (विम्प), वी	अधिकतम आरएमएस वोल्टेज (वीआरएम), वी	रिकवरी वोल्टेज (Vreset), वी	ट्रिगर करंट (आईट्रिग), एमए	प्रतिक्रिया समय (टीब्लॉक), μs	कुल मिलाकर आयाम, मिमी	ऑपरेटिंग तापमान (ट्रैब), °С
	एकल द्विदिशात्मक	250, 400, 500, 650, 850	100, 200, 250, 300, 425	12…20	50, 100, 200, 300, 500	1	6.5×4	-55…125
	डबल यूनिडायरेक्शनल	650, 850	300, 425	10…18	100, 200, 300, 500	1	5x5	-40…125
	दोहरा द्विदिशात्मक	500, 600, 750, 850	300, 350, 400, 425	12…20	100, 200	1	6.5×4	-55…125
		40	28	7	240	0,2	4x4	-40…85
पी-जी		500, 850	300, 425	22	100, 200	1	6x4

तालिका 1 में चर्चा की गई उनकी मुख्य विशेषताओं में शामिल हैं:

• विम्प - ≥1 μs तक चलने वाले वोल्टेज उछाल के दौरान अधिकतम शटडाउन वोल्टेज;
• वीआरएम - वैकल्पिक वोल्टेज के संपर्क में आने पर अधिकतम शटडाउन वोल्टेज;
• व्रेसेट - रेटेड रिकवरी वोल्टेज;
• इट्रिग - ऑपरेशन करंट;
• टीब्लॉक - ऑपरेटिंग मोड से ब्लॉकिंग मोड में संक्रमण के लिए अधिकतम समय;
• कार्य - ऑपरेटिंग तापमान।

अलग से, श्रृंखला को सबसे तेज़ के रूप में नोट किया जा सकता है, लेकिन आने वाले वोल्टेज के स्तर के मामले में यह अन्य सभी से काफी कम है। टीबीयू श्रृंखला के बीच मुख्य अंतर में सिग्नल ट्रांसमिशन की दिशा, अधिकतम वोल्टेज और अवरुद्ध धाराओं का संयोजन और ऑपरेटिंग तापमान की स्थिति भी शामिल है। बोर्ड पर जगह बचाने और स्थापना में आसानी के लिए दो-चैनल डिज़ाइन प्रासंगिक हैं, हालांकि, किसी गंभीर दुर्घटना और किसी एक चैनल को अपरिवर्तनीय क्षति की स्थिति में, पूरे तत्व को प्रतिस्थापन की आवश्यकता होगी। इसलिए, दो-चैनल संस्करण व्यापक रूप से लोकप्रिय नहीं हैं, जिसे एकल-चैनल द्विदिश श्रृंखला के बारे में नहीं कहा जा सकता है। वर्तमान और वोल्टेज रेंज, कम प्रतिरोध और औद्योगिक तापमान रेंज की एक विस्तृत श्रृंखला इस परिवार को रूस और दुनिया में सबसे लोकप्रिय बनाती है। बॉर्न्स द्वारा अनुशंसित अधिकांश विशिष्ट टीबीयू सुरक्षा योजनाओं का उपयोग किया जाता है।

पसंद के मानदंड

इस तथ्य के बावजूद कि सभी टीबीयू परिवार एक ही लक्ष्य का पीछा करते हैं - वर्तमान और वोल्टेज की वृद्धि के खिलाफ सुरक्षा, सुरक्षा उपकरण के सही चयन का मुद्दा महत्वपूर्ण है, क्योंकि आधुनिक उच्च-सटीक इलेक्ट्रॉनिक्स में ऑपरेटिंग मापदंडों की थोड़ी सी भी अधिकता विनाशकारी हो सकती है नतीजे।

चयन एल्गोरिथ्म को निम्नलिखित चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

• चरम ऑपरेटिंग वर्तमान और अधिकतम ऑपरेटिंग परिवेश तापमान का निर्धारण। इस स्तर पर, विशिष्ट परिचालन स्थितियों के तहत टीबीयू व्युत्पन्न के मूल्य को निर्धारित करने के लिए, ऑपरेटिंग वर्तमान बनाम तापमान के ग्राफ को संदर्भित करना आवश्यक है, जो उत्पाद दस्तावेज़ीकरण में उपलब्ध है।
• डिवाइस के ऑपरेटिंग वोल्टेज स्तर का निर्धारण। टीबीयू का चुनाव इस तरह से किया जाना चाहिए कि इसका घोषित ब्रेकडाउन वोल्टेज परिवार में उपलब्ध वोल्टेज में सबसे कम हो, लेकिन साथ ही सामान्य सिस्टम वोल्टेज और इसके अनुमेय तरंग से अधिक हो। चयनित डिवाइस को लोड विशेषताओं की आवश्यकताओं को भी पूरा करना होगा।
• उपयोग किए गए पहले चरण के वोल्टेज लिमिटर (उदाहरण के लिए, एक गैस डिस्चार्जर) के आवेग ब्रेकडाउन वोल्टेज से अधिक अधिकतम आवेग वोल्टेज (विंप) के साथ एक विशिष्ट टीबीयू आलेख का चयन करना। परिवेश के तापमान के प्रभावों के मुआवजे को ध्यान में रखते हुए, चयनित टीबीयू डिवाइस में न्यूनतम ट्रिप करंट इट्रिगर संरक्षित प्रणाली के अधिकतम पीक करंट से अधिक होना चाहिए।

ज्यादातर मामलों में, संरक्षित सर्किट में टीबीयू को ट्रिप करने के लिए पर्याप्त करंट होता है। लेकिन यदि संरक्षित सर्किट में उच्च प्रतिबाधा है, तो यह गारंटी देने के लिए कि सुरक्षा काम करेगी, टीबीयू के बाद जमीन से जुड़ा एक छोटा हिमस्खलन डायोड रखना उचित है। यह दृष्टिकोण सुनिश्चित करता है कि टीबीयू अपने सुरक्षात्मक कार्य करता है।

अनुप्रयोग क्षेत्र और उदाहरण

उच्च प्रदर्शन टीबीयू को इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के महंगे संवेदनशील घटकों की सुरक्षा के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है, और कम कैपेसिटेंस मान और विस्तृत आवृत्ति रेंज (3 गीगाहर्ट्ज तक) उच्च गति अनुप्रयोगों के लिए रास्ता खोलती है। TBU का व्यापक रूप से दूरसंचार उपकरणों में उपयोग किया जाता है, जिसमें xDSL कार्ड, POTS और xDSL कॉम्बो कार्ड, ऑडियो/VDSL कार्ड, नेटवर्क एक्सेस उपकरण, T1/E1 और T3/E3 लाइनों के लिए उपकरण, ईथरनेट पोर्ट सुरक्षा, ब्रॉडबैंड मोडेम और नेटवर्क गेटवे, सुरक्षात्मक मॉड्यूल शामिल हैं। और प्रोग्रामर, नियंत्रण और निगरानी के लिए औद्योगिक उपकरण, उपकरण उपकरण। ऐसे उपकरणों को विकसित करते समय, एक अनिवार्य आवश्यकता अधिकतम रेटेड वोल्टेज टीबीयू का सही विकल्प बनी हुई है, जो संरक्षित डिवाइस के अधिकतम ऑपरेटिंग पैरामीटर से अधिक नहीं होनी चाहिए। इष्टतम सुरक्षा एक टीबीयू सुरक्षात्मक उपकरण को वैरिस्टर या गैस अरेस्टर के साथ जोड़ती है। टीवीएस सप्रेसर्स भी अक्सर टीबीयू के बाद लगाए जाते हैं। जब दूरसंचार उपकरणों की सुरक्षा के बारे में बात की जाती है, तो प्रत्यक्ष या प्रेरित बिजली निर्वहन को हमेशा मुख्य हानिकारक कारक माना जाता है। यहां बुझाने के प्राथमिक साधनों को एक बड़ी भूमिका दी गई है: ग्राउंडिंग सर्किट, विभिन्न पावर सर्किट ब्रेकर, चिंगारी बुझाने वाले कक्ष और अन्य घटक। लेकिन, एक नियम के रूप में, अभी भी उच्च ऊर्जा के अवशिष्ट निर्वहन डिवाइस सर्किट में सीधे प्रवेश करते हैं। बॉर्न्स टीबीयू के उपयोग सहित मल्टी-स्टेज सेकेंडरी सुरक्षा का उपयोग, गंभीर उपकरण क्षति के जोखिम को कई गुना कम कर देता है या दुर्घटनाओं को पूरी तरह से रोकता है। ऐसी स्थितियों में, सभी आने वाली/बाहर जाने वाली लाइनों के लिए सुरक्षा की आवश्यकता होती है: समाक्षीय और नेटवर्क कनेक्टर, नियंत्रण लाइनें, इत्यादि। यहां तक ​​कि एक असुरक्षित बंदरगाह भी पूरे उपकरण को व्यापक क्षति पहुंचा सकता है।

इसके अलावा, उनके व्यापक वितरण के कारण, आरएस-232, आरएस-485 पोर्ट और ऑप्टिकल इनपुट वाले पोर्ट भी अत्यधिक असुरक्षित हैं। व्यापक आरएस-232 सुरक्षा के लिए, बॉर्न्स टीबीयू-पी850 (चित्र 2) या आधार (चित्र 3) के आधार पर निम्नलिखित डिज़ाइन प्रदान करता है।

RS-485 एक अधिक आधुनिक डेटा ट्रांसमिशन मानक है। एकाधिक आरएस-485 टर्मिनल एक ही बस में एक साथ काम कर सकते हैं। नीचे दिए गए चित्र में दिखाए गए दोहरे डायोड को -7...12 वी रेंज में सामान्य ड्यूटी ऑपरेशन प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। दो सुरक्षा टोपोलॉजी की पेशकश की जाती है, जिसमें टीबीयू-पी850 और (आंकड़े 4 और 5) का भी उपयोग किया जाता है।

ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स के माप और नियंत्रण साधनों के विकास ने CAN बस को लोकप्रिय बना दिया है, जिसकी सुरक्षा के लिए TBU (चित्र 6) का उपयोग करने वाला एक सर्किट भी है।

इनपुट और आउटपुट सुरक्षा के साथ दो उपकरणों को जोड़ने का एक बहुत लोकप्रिय तरीका ऑप्टिकल आइसोलेशन का उपयोग करने वाला सर्किट है। टीबीयू का उपयोग करके सुरक्षा के लिए सिफारिशें चित्र 7 में दिखाई गई हैं।

टीबीयू के प्रतिस्पर्धात्मक लाभ. लागू आवश्यकताओं और अंतरराष्ट्रीय मानकों का अनुपालन

टीबीयू के फायदों में शामिल हैं:

• सरल और विश्वसनीय सुरक्षा योजना;
• एक आवास में ओवरवॉल्टेज और करंट से सुरक्षा;
• उच्च प्रदर्शन;
• आउटपुट करंट और वोल्टेज की सटीक सीमा;
• खुद से उपचार;
• उपयोगी सिग्नल में हस्तक्षेप किए बिना विस्तृत बैंडविड्थ (3 गीगाहर्ट्ज तक);
• डीएफएन आवास में छोटे समग्र आयाम;
• आरओएचएस अनुकूल।

चूंकि टीबीयू के उपयोग का मुख्य क्षेत्र दूरसंचार लाइनों की सुरक्षा है, जो हमारे समय में गुणवत्ता, गति और शुरू की गई विकृति के स्तर पर उच्च मांगों के अधीन है, सुरक्षा उपकरणों को कई आवश्यकताओं का भी पालन करना होगा और अंतरराष्ट्रीय मानक। आज सबसे प्रसिद्ध और आधिकारिक आईटीयू (अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ) और टेल्कोर्डिया हैं। बॉर्न्स इन मानकों के विकास में भाग लेता है और ऐसे घटकों का उत्पादन करता है जो प्रकाशित नियामक आवश्यकताओं के साथ पूरी तरह से अनुपालन करते हैं। वैसे, TBU डिवाइस Telcordia GR-1089 और ITU-T K.20, K.21, K.45 की आवश्यकताओं से अधिक हैं, जो उन्हें तकनीकी आवश्यकताओं में भविष्य की वृद्धि के लिए सुरक्षा का मार्जिन देता है।

निष्कर्ष

यह हमेशा याद रखने योग्य है कि सर्किट सुरक्षा एक जटिल उपक्रम है और किसी एक प्रकार की सुरक्षा पर निर्भर रहना खतरनाक है। बॉर्न्स द्वारा निर्मित टीबीयू एक "टीम प्लेयर" है और अपनी क्षमता को पूरी तरह से तभी प्रकट कर सकता है जब अतिरिक्त सुरक्षा साधनों के साथ उपयोग किया जाता है: वैरिस्टर, गैस डिस्चार्जर्स, टीवीएस डायोड, जो बदले में, सुरक्षा के उचित समन्वय के लिए सही ढंग से चुना जाना चाहिए। साबुत।

टीबीयू के सबसे लोकप्रिय संस्करण और मूल्यवर्ग हमेशा बॉर्न्स के आधिकारिक वितरक - कंपेल कंपनी के गोदामों में पाए जा सकते हैं। वेयरहाउस स्टॉक के अलावा, COMPEL कस्टम डिलीवरी, मुफ्त नमूने, विशेष ऑफर करता है। आपके उत्पादन के लिए कीमतें, तकनीकी सहायता और परियोजना आपूर्ति।

साहित्य

1. https://www.bourns.com/data/global/pdfs/bourns_tbu_short_form.pdf
2. https://www.bourns.com/ProductLine.aspx?name=tbu
3. https://www.bourns.com/data/global/pdfs/CP_ cell_base_station_appnote.pdf।

बॉर्न्स ने S3, S6 और S10 श्रृंखला के उच्च वोल्टेज PTVS डायोड के नए मॉडल जारी किए

पीटीवीएस (पावर टीवीएस) - शक्तिशाली एसी और डीसी लाइनों पर उपकरणों को इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक पल्स, स्विचिंग हस्तक्षेप, प्रेरित बिजली के हमलों और अन्य चीजों के प्रभाव से बचाने के लिए उच्च परिशुद्धता वाले द्विदिशात्मक सप्रेसर्स। और जबकि मानक एसएमएजे और एसएमबीजे श्रृंखला का बाजार में व्यापक रूप से प्रतिनिधित्व किया जाता है, केवल कुछ ही पावर टीवीएस समाधान पेश करते हैं। नए पीटीवीएस मॉडल 170...470 वी के वोल्टेज पर दो-तरफ़ा सुरक्षा प्रदान करते हैं। आईईसी 61000-4-5 की आवश्यकताओं के अनुसार 8/20 μs के मानक आवेगों के संपर्क के लिए रेटेड। सिलिकॉन तकनीक धातु ऑक्साइड वैरिस्टर की तुलना में कम क्लैंपिंग वोल्टेज की अनुमति देती है और बढ़ते तापमान के साथ स्थिर प्रदर्शन की गारंटी देती है। वैरिस्टर पर पीटीवीएस का मुख्य लाभ उच्च धाराओं पर ही प्रकट होता है - वैरिस्टर पर क्लैंपिंग वोल्टेज वर्तमान उछाल के बाद काफी बढ़ जाता है, जबकि पीटीवीएस डायोड पर, बहुत कम उछाल के बाद, यह नेमप्लेट मान पर गिर जाता है और स्थिर रहता है। समान प्रदर्शन विशेषताओं वाले वैरिस्टर और पीटीवीएस के लिए, यह अंतर पीटीवीएस के पक्ष में दोगुना हो सकता है (याद रखें कि हम सैकड़ों वोल्ट के बारे में बात कर रहे हैं)। PTVS श्रृंखला S3, S6 और S10 थ्रू-होल हाउसिंग में उपलब्ध हैं और RoHS के अनुरूप हैं।

पीटीवीएस डायोड दूरसंचार उपकरण और अन्य अनुप्रयोगों में बिजली आपूर्ति के लिए एक उत्कृष्ट समाधान है जो उच्च शोर और हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशील हैं। एस3, एस6 और एस10 श्रृंखला के लिए नए मॉडलों के लॉन्च से बॉर्न्स पीटीवीएस के लिए अनुप्रयोगों की सीमा में काफी विस्तार हुआ है।

आज मेरा लेख विशेष रूप से सैद्धांतिक प्रकृति का होगा, या यों कहें कि इसमें पिछले लेखों की तरह "हार्डवेयर" नहीं होगा, लेकिन परेशान न हों - यह कम उपयोगी नहीं हुआ है। तथ्य यह है कि इलेक्ट्रॉनिक घटकों की सुरक्षा की समस्या सीधे उपकरणों की विश्वसनीयता, उनकी सेवा जीवन और इसलिए आपके महत्वपूर्ण प्रतिस्पर्धी लाभ को प्रभावित करती है - दीर्घकालिक उत्पाद वारंटी प्रदान करने की क्षमता. सुरक्षा का कार्यान्वयन न केवल मेरे पसंदीदा पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, बल्कि सैद्धांतिक रूप से किसी भी उपकरण से संबंधित है, इसलिए भले ही आप IoT शिल्प डिजाइन कर रहे हों और आपके पास मामूली 100 एमए है, फिर भी आपको यह समझने की आवश्यकता है कि अपने डिवाइस के परेशानी मुक्त संचालन को कैसे सुनिश्चित किया जाए .

वर्तमान सुरक्षा या शॉर्ट सर्किट (शॉर्ट सर्किट) सुरक्षा संभवतः सबसे सामान्य प्रकार की सुरक्षा है क्योंकि इस मामले में उपेक्षा शाब्दिक अर्थ में विनाशकारी परिणाम का कारण बनती है। उदाहरण के तौर पर, मैं एक वोल्टेज स्टेबलाइजर को देखने का सुझाव देता हूं जो शॉर्ट सर्किट के कारण खराब हो गया था:

यहां निदान सरल है - स्टेबलाइज़र में एक त्रुटि हुई और सर्किट में अल्ट्रा-उच्च धाराएं प्रवाहित होने लगीं; सुरक्षा को डिवाइस को बंद कर देना चाहिए था, लेकिन कुछ गलत हो गया। आर्टिकल पढ़ने के बाद मुझे ऐसा लग रहा है कि आप खुद ही अंदाजा लगा सकेंगे कि समस्या क्या हो सकती है.

जहां तक ​​लोड की बात है... यदि आपके पास माचिस के आकार का कोई इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है, उसमें ऐसी कोई धारा नहीं है, तो यह मत सोचिए कि आप स्टेबलाइजर की तरह दुखी नहीं हो सकते। निश्चित रूप से आप $10-$1000 चिप्स के बंडल जलाना नहीं चाहेंगे? यदि हां, तो मैं आपको शॉर्ट सर्किट से निपटने के सिद्धांतों और तरीकों से परिचित होने के लिए आमंत्रित करता हूं!

लेख का उद्देश्य

मैं अपने लेख को उन लोगों पर लक्षित कर रहा हूं जिनके लिए इलेक्ट्रॉनिक्स एक शौक है और नौसिखिया डेवलपर्स हैं, इसलिए जो कुछ हो रहा है उसकी अधिक सार्थक समझ के लिए सब कुछ "एक नज़र में" बताया जाएगा। जो लोग अकादमिक स्पर्श चाहते हैं, वे इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग + होरोविट्ज़, हिल के "क्लासिक्स" "द आर्ट ऑफ़ सर्किट डिज़ाइन" पर किसी भी विश्वविद्यालय की पाठ्यपुस्तक में जाएँ और पढ़ें।

अलग से, मैं कहना चाहूंगा कि सभी समाधान हार्डवेयर-आधारित होंगे, यानी माइक्रोकंट्रोलर और अन्य विकृतियों के बिना। हाल के वर्षों में, जहां आवश्यक हो और जहां आवश्यक नहीं है, वहां प्रोग्राम करना काफी फैशनेबल हो गया है। मैं अक्सर वर्तमान "सुरक्षा" का निरीक्षण करता हूं, जिसे केवल कुछ आर्डिनो या माइक्रोकंट्रोलर के साथ एडीसी वोल्टेज को मापकर लागू किया जाता है, और फिर भी डिवाइस विफल हो जाते हैं। मैं आपको दृढ़तापूर्वक सलाह देता हूं कि ऐसा न करें! मैं इस समस्या के बारे में बाद में अधिक विस्तार से बात करूंगा।

शॉर्ट सर्किट धाराओं के बारे में थोड़ा

सुरक्षा के तरीकों के साथ आने के लिए, आपको पहले यह समझना होगा कि हम किसके खिलाफ लड़ रहे हैं। "शॉर्ट सर्किट" क्या है? ओम का पसंदीदा नियम यहां हमारी मदद करेगा; आदर्श मामले पर विचार करें:

अभी-अभी? दरअसल, यह सर्किट लगभग किसी भी इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के समतुल्य सर्किट होता है, यानी इसमें एक ऊर्जा स्रोत होता है जो इसे लोड तक आपूर्ति करता है, और यह गर्म होकर कुछ और करता है या नहीं करता है।

आइए इस बात पर सहमत हों कि स्रोत की शक्ति वोल्टेज को स्थिर रखने की अनुमति देती है, अर्थात, किसी भी भार के तहत "शिथिल नहीं" होती है। सामान्य ऑपरेशन के दौरान, सर्किट में अभिनय करने वाली धारा इसके बराबर होगी:

अब कल्पना कीजिए कि अंकल वास्या ने प्रकाश बल्ब तक जाने वाले तारों पर एक रिंच गिरा दिया और हमारा भार 100 गुना कम हो गया, यानी आर के बजाय 0.01*आर हो गया और सरल गणनाओं की मदद से हमें 100 गुना अधिक करंट मिलता है। यदि प्रकाश बल्ब 5A की खपत करता है, तो अब लोड से करंट लगभग 500A होगा, जो अंकल वास्या की चाबी को पिघलाने के लिए काफी है। अब एक छोटा सा निष्कर्ष...

शार्ट सर्किट- लोड प्रतिरोध में उल्लेखनीय कमी, जिससे सर्किट में करंट में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।

यह समझने योग्य है कि शॉर्ट-सर्किट धाराएं आमतौर पर रेटेड धारा से सैकड़ों और हजारों गुना अधिक होती हैं, और डिवाइस के विफल होने के लिए थोड़ी सी अवधि भी पर्याप्त होती है। यहां, बहुतों को शायद इलेक्ट्रोमैकेनिकल सुरक्षा उपकरण ("स्वचालित उपकरण" और अन्य) याद होंगे, लेकिन यहां सब कुछ बहुत ही पेशेवर है... आमतौर पर एक घरेलू सॉकेट को 16A के रेटेड करंट वाले सर्किट ब्रेकर द्वारा संरक्षित किया जाता है, यानी शटडाउन हो जाएगा धारा के 6-7 गुना पर, जो पहले से ही लगभग 100A है। लैपटॉप बिजली आपूर्ति की शक्ति लगभग 100 W है, यानी करंट 1A से कम है। यहां तक ​​​​कि अगर शॉर्ट सर्किट होता है, तो मशीन को लंबे समय तक इसका पता नहीं चलेगा और लोड तभी बंद होगा जब सब कुछ पहले ही जल चुका हो। यह उपकरण सुरक्षा से अधिक अग्नि सुरक्षा है।

अब नजर डालते हैं एक और अक्सर सामने आने वाले मामले पर - धारा के माध्यम से. मैं इसे सिंक्रोनस हिरन टोपोलॉजी के साथ डीसी/डीसी कनवर्टर के उदाहरण का उपयोग करके दिखाऊंगा; सभी एमपीपीटी नियंत्रक, कई एलईडी ड्राइवर और बोर्ड पर शक्तिशाली डीसी/डीसी कनवर्टर बिल्कुल इसी पर बनाए गए हैं। आइए कनवर्टर सर्किट को देखें:

आरेख ओवरकरंट के लिए दो विकल्प दिखाता है: हरित मार्ग"क्लासिक" शॉर्ट सर्किट के लिए, जब लोड प्रतिरोध में कमी होती है (उदाहरण के लिए सोल्डरिंग के बाद सड़कों के बीच "स्नॉट") और नारंगी पथ. नारंगी पथ से धारा कब प्रवाहित हो सकती है? मुझे लगता है कि बहुत से लोग जानते हैं कि क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का खुला चैनल प्रतिरोध बहुत छोटा है; आधुनिक लो-वोल्टेज ट्रांजिस्टर में यह 1-10 mOhm है। अब आइए कल्पना करें कि उच्च स्तर वाला PWM एक ही समय में चाबियों पर आया, यानी, दोनों चाबियाँ खुलीं, "VCCIN - GND" स्रोत के लिए यह लगभग 2-20 mOhm के प्रतिरोध के साथ लोड को जोड़ने के बराबर है! आइए महान और शक्तिशाली ओम नियम को लागू करें और 5V बिजली आपूर्ति के साथ भी 250A से अधिक का वर्तमान मूल्य प्राप्त करें! हालाँकि चिंता न करें, ऐसा कोई करंट नहीं होगा - मुद्रित सर्किट बोर्ड पर घटक और कंडक्टर पहले ही जल जाएंगे और सर्किट टूट जाएगा।

यह त्रुटि अक्सर विद्युत प्रणाली और विशेष रूप से विद्युत इलेक्ट्रॉनिक्स में होती है। यह विभिन्न कारणों से हो सकता है, उदाहरण के लिए, नियंत्रण त्रुटियों या दीर्घकालिक क्षणिक प्रक्रियाओं के कारण। बाद के मामले में, आपके कनवर्टर में "मृत समय" भी मदद नहीं करेगा।

मुझे लगता है कि समस्या आप में से कई लोगों के लिए स्पष्ट और परिचित है, अब यह स्पष्ट है कि किससे निपटने की आवश्यकता है और जो कुछ बचा है वह यह पता लगाना है कि कैसे। अगली कहानी इसी बारे में होगी.

वर्तमान सुरक्षा का संचालन सिद्धांत

यहां आपको सामान्य तर्क लागू करने और कारण-और-प्रभाव संबंध देखने की आवश्यकता है:
1) मुख्य समस्या सर्किट में बड़ी धारा है;
2) कैसे समझें कि वर्तमान मूल्य क्या है? -> इसे मापें;
3) मूल्य मापा और प्राप्त किया -> निर्दिष्ट स्वीकार्य मूल्य के साथ इसकी तुलना करें;
4) यदि मान पार हो गया है -> वर्तमान स्रोत से लोड को डिस्कनेक्ट करें।

करंट को मापें -> पता लगाएं कि क्या अनुमेय करंट पार हो गया है -> लोड को डिस्कनेक्ट करें

केवल वर्तमान ही नहीं, बिल्कुल कोई भी सुरक्षा इसी तरह बनाई जाती है। उस भौतिक मात्रा के आधार पर जिस पर सुरक्षा बनाई गई है, कार्यान्वयन के रास्ते पर विभिन्न तकनीकी समस्याएं और उन्हें हल करने के तरीके उत्पन्न होंगे, लेकिन सार अपरिवर्तित है।

अब मैं पूरी सुरक्षा श्रृंखला से गुजरने और आने वाली सभी तकनीकी समस्याओं को हल करने का प्रस्ताव करता हूं। अच्छी सुरक्षा वह सुरक्षा है जिसकी पहले से योजना बनाई जाती है और वह काम करती है। इसका मतलब है कि हम मॉडलिंग के बिना नहीं रह सकते, मैं लोकप्रिय और मुफ़्त का उपयोग करूँगा मल्टीसिम नीला, जिसे मूसर द्वारा सक्रिय रूप से प्रचारित किया जाता है। आप इसे वहां से डाउनलोड कर सकते हैं - लिंक। मैं पहले से यह भी कहूंगा कि इस लेख के ढांचे के भीतर मैं सर्किटरी में नहीं जाऊंगा और इस चरण में आपके सिर को अनावश्यक चीजों से नहीं भरूंगा, बस यह जान लें कि वास्तविक हार्डवेयर में सब कुछ थोड़ा अधिक जटिल होगा।

वर्तमान माप

यह हमारी श्रृंखला का पहला बिंदु है और संभवतः समझने में सबसे आसान है। किसी सर्किट में करंट को मापने के कई तरीके हैं, और प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं; अपने कार्य में विशेष रूप से किसका उपयोग करना है यह आपको तय करना है। मैं आपको अपने अनुभव के आधार पर इन्हीं फायदे और नुकसान के बारे में बताऊंगा। उनमें से कुछ "आम तौर पर स्वीकृत" हैं, और कुछ मेरे विश्वदृष्टिकोण हैं; कृपया ध्यान दें कि मैं किसी प्रकार की सच्चाई का दिखावा करने की कोशिश भी नहीं कर रहा हूँ।

1) वर्तमान शंट. बुनियादी सिद्धांतों का आधार उसी महान और शक्तिशाली ओम के नियम पर "कार्य" करता है। सबसे सरल, सस्ता, तेज़ और आम तौर पर सबसे अच्छा तरीका, लेकिन कई नुकसानों के साथ:

ए) कोई गैल्वेनिक पृथक्करण नहीं. आपको इसे अलग से लागू करना होगा, उदाहरण के लिए, हाई-स्पीड ऑप्टोकॉप्लर का उपयोग करके। इसे लागू करना मुश्किल नहीं है, लेकिन इसके लिए बोर्ड पर अतिरिक्त जगह, डिकौपल्ड डीसी/डीसी और अन्य घटकों की आवश्यकता होती है, जिनमें पैसा खर्च होता है और समग्र आयाम जुड़ते हैं। हालाँकि, गैल्वेनिक अलगाव हमेशा आवश्यक नहीं होता है।

बी) उच्च धाराओं पर, ग्लोबल वार्मिंग तेज हो जाती है. जैसा कि मैंने पहले लिखा था, यह सब ओम के नियम पर "काम" करता है, जिसका अर्थ है कि यह वातावरण को गर्म और गर्म करता है। इससे दक्षता में कमी आती है और शंट को ठंडा करने की आवश्यकता होती है। इस नुकसान को कम करने का एक तरीका है - शंट प्रतिरोध को कम करना। दुर्भाग्य से, इसे अनिश्चित काल तक और बिल्कुल भी कम नहीं किया जा सकता है मैं इसे 1 mOhm से कम करने की अनुशंसा नहीं करूंगा, यदि आपके पास अभी भी थोड़ा अनुभव है, क्योंकि हस्तक्षेप से निपटने की आवश्यकता उत्पन्न होती है और मुद्रित सर्किट बोर्ड के डिजाइन चरण की आवश्यकताएं बढ़ जाती हैं।

अपने उपकरणों में मैं इन शंटों PA2512FKF7W0R002E का उपयोग करना पसंद करता हूं:

वर्तमान माप शंट के पार वोल्टेज ड्रॉप को मापकर होता है, उदाहरण के लिए, जब 30A का करंट शंट के पार प्रवाहित होता है तो एक गिरावट होगी:

यानी, जब हमें शंट पर 60 एमवी की गिरावट मिलती है, तो इसका मतलब यह होगा कि हम सीमा तक पहुंच गए हैं और अगर गिरावट और बढ़ जाती है, तो हमें अपने डिवाइस या लोड को बंद करना होगा। अब आइए गणना करें कि हमारे शंट पर कितनी गर्मी निकलेगी:

थोड़ा सा नहीं, है ना? इस बिंदु को ध्यान में रखा जाना चाहिए, क्योंकि मेरे शंट की अधिकतम शक्ति 2 डब्ल्यू है और इसे पार नहीं किया जा सकता है, और आपको कम पिघलने वाले सोल्डर के साथ शंट को सोल्डर नहीं करना चाहिए - यह बंद हो सकता है, मैंने यह भी देखा है।

• जब आपके पास उच्च वोल्टेज हो और बहुत अधिक धारा न हो तो शंट का उपयोग करें
• शंट द्वारा उत्पन्न ऊष्मा की मात्रा की निगरानी करें
• जहां आपको अधिकतम प्रदर्शन की आवश्यकता हो वहां शंट का उपयोग करें
• केवल विशेष सामग्रियों से बने शंट का उपयोग करें: कॉन्स्टेंटन, मैंगनीन और इसी तरह

2) हॉल प्रभाव वर्तमान सेंसर. यहां मैं अपने आप को अपने स्वयं के वर्गीकरण की अनुमति दूंगा, जो इस प्रभाव के लिए विभिन्न समाधानों के सार को पूरी तरह से दर्शाता है, अर्थात्: सस्ताऔर महँगा.

ए) सस्ता, उदाहरण के लिए, ACS712 और इसी तरह। फायदों के बीच, मैं उपयोग में आसानी और गैल्वेनिक अलगाव की उपस्थिति को नोट कर सकता हूं, लेकिन यहीं फायदे खत्म हो जाते हैं। मुख्य नुकसान आरएफ हस्तक्षेप के प्रभाव में अत्यंत अस्थिर व्यवहार है। कोई भी डीसी/डीसी या शक्तिशाली प्रतिक्रियाशील भार हस्तक्षेप है, यानी, 90% मामलों में ये सेंसर बेकार हैं, क्योंकि वे "पागल हो जाते हैं" और बल्कि मंगल ग्रह पर मौसम दिखाते हैं। लेकिन ये यूं ही नहीं बने हैं?

क्या वे गैल्वेनिक रूप से पृथक हैं और उच्च धाराओं को माप सकते हैं? हाँ। हस्तक्षेप पसंद नहीं है? हाँ भी। उन्हें कहाँ रखा जाए? यह सही है, कम जिम्मेदारी वाली निगरानी प्रणाली में और बैटरी से वर्तमान खपत को मापने के लिए। बैटरी से वर्तमान खपत के गुणात्मक मूल्यांकन के लिए मेरे पास सौर ऊर्जा संयंत्रों और पवन ऊर्जा संयंत्रों के लिए इनवर्टर हैं, जो आपको बैटरी के जीवन चक्र को बढ़ाने की अनुमति देता है। ये सेंसर इस तरह दिखते हैं:

बी) महँगा. इनमें सस्ते वाले के सारे फायदे तो हैं, लेकिन नुकसान नहीं। ऐसे सेंसर LEM LTS 15-NP का एक उदाहरण:

परिणामस्वरूप हमारे पास क्या है:
1) उच्च प्रदर्शन;
2) गैल्वेनिक अलगाव;
3) उपयोग में आसानी;
4) वोल्टेज की परवाह किए बिना बड़ी मापी गई धाराएं;
5) उच्च माप सटीकता;
6) यहां तक ​​कि "दुष्ट" ईएमपी भी काम में हस्तक्षेप नहीं करते हैं; सटीकता को प्रभावित करें.

लेकिन फिर नकारात्मक पक्ष क्या है? जिन लोगों ने ऊपर दिया गया लिंक खोला, उन्होंने स्पष्ट रूप से देखा - यह कीमत है। $18, कार्ल! और यहां तक ​​कि 1000+ टुकड़ों की श्रृंखला के लिए भी, कीमत $10 से नीचे नहीं जाएगी, और वास्तविक खरीद $12-13 होगी। आप इसे कुछ पैसों के लिए बिजली आपूर्ति इकाई में स्थापित नहीं कर सकते, लेकिन मैं इसे पसंद करूंगा... संक्षेप:

ए) करंट मापने के लिए सैद्धांतिक रूप से यह सबसे अच्छा समाधान है, लेकिन महंगा है;
बी) कठोर परिचालन स्थितियों में इन सेंसर का उपयोग करें;
ग) महत्वपूर्ण घटकों में इन सेंसरों का उपयोग करें;
घ) यदि आपके उपकरण की कीमत बहुत अधिक है, तो उनका उपयोग करें, उदाहरण के लिए, 5-10 किलोवाट यूपीएस, जहां यह निश्चित रूप से उचित होगा, क्योंकि उपकरण की कीमत कई हजार डॉलर होगी।

3) र्तमान ट्रांसफार्मर. कई उपकरणों में मानक समाधान. इसके दो नुकसान हैं - वे प्रत्यक्ष धारा के साथ काम नहीं करते हैं और उनमें अरेखीय विशेषताएं होती हैं। पेशेवर - सस्ते, विश्वसनीय और आप विशाल धाराओं को माप सकते हैं। यह वर्तमान ट्रांसफार्मर पर है कि आरयू-0.4, 6, 10, 35 केवी उद्यमों में स्वचालन और सुरक्षा प्रणालियाँ बनाई जाती हैं, और वहाँ हजारों एम्पीयर काफी सामान्य हैं।

ईमानदारी से कहूं तो, मैं उनका उपयोग न करने का प्रयास करता हूं, क्योंकि मैं उन्हें पसंद नहीं करता, लेकिन फिर भी मैं उन्हें विभिन्न नियंत्रण कैबिनेटों और अन्य एसी प्रणालियों में उपयोग करता हूं, क्योंकि उनकी लागत कुछ डॉलर है और वे गैल्वेनिक अलगाव प्रदान करते हैं, एलईएम की तरह $15-20 नहीं, और वे 50 हर्ट्ज नेटवर्क में अपना कार्य पूरी तरह से करते हैं। वे आम तौर पर इस तरह दिखते हैं, लेकिन वे सभी प्रकार के ईएफडी कोर पर भी दिखाई देते हैं:

शायद हम वर्तमान माप विधियों के साथ इसे समाप्त कर सकते हैं। मैंने मुख्य लोगों के बारे में बात की, लेकिन निश्चित रूप से सभी के बारे में नहीं। अपने स्वयं के क्षितिज और ज्ञान का विस्तार करने के लिए, मैं आपको सलाह देता हूं कि कम से कम गूगल करें और एक ही डिजीकी पर विभिन्न सेंसर देखें।

मापा गया वोल्टेज ड्रॉप लाभ

सुरक्षा प्रणाली का आगे का निर्माण वर्तमान सेंसर के रूप में शंट पर आधारित होगा। आइए 30A के पहले घोषित वर्तमान मूल्य के साथ एक सिस्टम बनाएं। शंट पर हमें 60 एमवी की गिरावट मिलती है और यहां 2 तकनीकी समस्याएं उत्पन्न होती हैं:

ए) 60 एमवी के आयाम वाले सिग्नल को मापना और तुलना करना असुविधाजनक है। एडीसी में आमतौर पर 3.3V की माप सीमा होती है, यानी, 12 बिट क्षमता के साथ हमें एक परिमाणीकरण चरण मिलता है:

इसका मतलब है कि 0-60 mV की सीमा के लिए, जो 0-30A से मेल खाती है, हमें कम संख्या में चरण मिलेंगे:

हम पाते हैं कि माप की गहराई केवल होगी:

यह समझने लायक है कि यह एक आदर्शीकृत आंकड़ा है और वास्तव में वे कई गुना बदतर होंगे, क्योंकि... एडीसी में स्वयं एक त्रुटि है, विशेषकर शून्य के आसपास। बेशक, हम सुरक्षा के लिए एडीसी का उपयोग नहीं करेंगे, लेकिन नियंत्रण प्रणाली बनाने के लिए हमें उसी शंट से करंट को मापना होगा। यहां कार्य स्पष्ट रूप से समझाने का था, लेकिन यह तुलनित्रों के लिए भी प्रासंगिक है, जो जमीनी क्षमता (आमतौर पर 0V) के क्षेत्र में बहुत अस्थिर काम करते हैं, यहां तक ​​कि रेल-टू-रेल भी।

बी) यदि हम 60 एमवी के आयाम वाले सिग्नल को पूरे बोर्ड पर खींचना चाहते हैं, तो 5-10 सेमी के बाद हस्तक्षेप के कारण इसमें कुछ भी नहीं बचेगा, और शॉर्ट सर्किट के समय हमें निश्चित रूप से ऐसा नहीं करना पड़ेगा। इस पर भरोसा करें, क्योंकि ईएमआर और बढ़ेगा. बेशक, आप सुरक्षा सर्किट को सीधे शंट के पैर पर लटका सकते हैं, लेकिन हमें पहली समस्या से छुटकारा नहीं मिलेगा।

इन समस्याओं को हल करने के लिए हमें एक ऑपरेशनल एम्पलीफायर (ऑप-एम्प) की आवश्यकता है। मैं इस बारे में बात नहीं करूंगा कि यह कैसे काम करता है - विषय आसानी से गूगल पर खोजा जा सकता है, लेकिन हम महत्वपूर्ण मापदंडों और ऑप-एम्प की पसंद के बारे में बात करेंगे। सबसे पहले, आइए योजना को परिभाषित करें। मैंने कहा कि यहां कोई विशेष अनुग्रह नहीं होगा, तो आइए ऑप-एम्प को नकारात्मक प्रतिक्रिया (एनएफबी) के साथ कवर करें और एक ज्ञात लाभ के साथ एक एम्पलीफायर प्राप्त करें। मैं इस क्रिया को मल्टीसिम में मॉडल करूंगा (चित्र क्लिक करने योग्य है):

आप घर पर सिमुलेशन के लिए फ़ाइल डाउनलोड कर सकते हैं -।

वोल्टेज स्रोत V2 हमारे शंट के रूप में कार्य करता है, या यूं कहें कि यह इसके पार वोल्टेज ड्रॉप का अनुकरण करता है। स्पष्टता के लिए, मैंने 100 एमवी का ड्रॉप-ऑफ मान चुना है, अब हमें इसे अधिक सुविधाजनक वोल्टेज पर ले जाने के लिए सिग्नल को बढ़ावा देने की आवश्यकता है, आमतौर पर 1/2 और 2/3 वी रेफरी के बीच। यह आपको वर्तमान सीमा में बड़ी संख्या में परिमाणीकरण चरण प्राप्त करने की अनुमति देगा + माप के लिए एक मार्जिन छोड़ देगा ताकि यह आकलन किया जा सके कि सब कुछ कितना खराब है और वर्तमान वृद्धि समय की गणना करें, यह जटिल प्रतिक्रियाशील भार नियंत्रण प्रणालियों में महत्वपूर्ण है। इस मामले में लाभ बराबर है:

इस तरह हमारे पास अपने सिग्नल को आवश्यक स्तर तक बढ़ाने का अवसर है। अब आइए देखें कि आपको किन मापदंडों पर ध्यान देना चाहिए:

• जमीनी क्षमता (जीएनडी) के पास सिग्नलों को पर्याप्त रूप से संभालने के लिए ऑप एम्प को रेल-टू-रेल होना चाहिए।
• आउटपुट सिग्नल की उच्च स्लीव दर वाला ऑप-एम्प चुनना उचित है। मेरे पसंदीदा OPA376 के लिए, यह पैरामीटर 2V/µs है, जो आपको केवल 2 µs में VCC 3.3V के बराबर ऑप-एम्प का अधिकतम आउटपुट मान प्राप्त करने की अनुमति देता है। यह गति 200 kHz तक की आवृत्ति वाले किसी भी कनवर्टर या लोड को बचाने के लिए काफी है। ऑप-एम्प चुनते समय इन मापदंडों को समझा जाना चाहिए और चालू किया जाना चाहिए, अन्यथा $10 के लिए ऑप-एम्प लगाने का मौका है जहां $1 का एम्पलीफायर पर्याप्त होगा।
• ऑप-एम्प द्वारा चयनित बैंडविड्थ अधिकतम लोड स्विचिंग आवृत्ति से कम से कम 10 गुना अधिक होनी चाहिए। फिर से, मूल्य/प्रदर्शन अनुपात में "सुनहरा मतलब" देखें, मॉडरेशन में सब कुछ अच्छा है

अपनी अधिकांश परियोजनाओं में मैं टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स - OPA376 के एक ऑप-एम्प का उपयोग करता हूं, इसकी प्रदर्शन विशेषताएं अधिकांश कार्यों में सुरक्षा लागू करने के लिए पर्याप्त हैं और $1 का मूल्य टैग काफी अच्छा है। यदि आपको सस्ता चाहिए, तो एसटी के समाधान देखें, और यदि सस्ता भी हो, तो माइक्रोचिप और माइक्रोएल पर। धार्मिक कारणों से, मैं केवल टीआई और लीनियर का उपयोग करता हूं, क्योंकि मुझे यह पसंद है और मैं अधिक शांति से सोता हूं।

सुरक्षा प्रणाली में यथार्थवाद जोड़ना

आइए अब सिम्युलेटर में एक शंट, लोड, पावर स्रोत और अन्य विशेषताएं जोड़ें जो हमारे मॉडल को वास्तविकता के करीब लाएगी। परिणामी परिणाम इस तरह दिखता है (क्लिक करने योग्य छवि):

आप मल्टीसिम के लिए सिमुलेशन फ़ाइल डाउनलोड कर सकते हैं -।

यहां हम पहले से ही अपने शंट R1 को समान 2 mOhm के प्रतिरोध के साथ देखते हैं, मैंने 310V (सुधारित नेटवर्क) का एक पावर स्रोत चुना है और इसके लिए लोड 10.2 ओम अवरोधक है, जो फिर से, ओम के नियम के अनुसार, हमें एक करंट देता है :

जैसा कि आप देख सकते हैं, पहले से गणना की गई 60 एमवी शंट पर गिरती है और हम इसे लाभ के साथ बढ़ाते हैं:

आउटपुट पर हमें 3.1V के आयाम के साथ एक प्रवर्धित सिग्नल प्राप्त होता है। सहमत हूं, आप इसे एडीसी को, तुलनित्र को फीड कर सकते हैं और बिना किसी डर या स्थिरता में गिरावट के इसे बोर्ड पर 20-40 मिमी तक खींच सकते हैं। हम इस सिग्नल के साथ काम करना जारी रखेंगे.

तुलनित्र का उपयोग करके सिग्नलों की तुलना करना

तुलनित्र- यह एक सर्किट है जो इनपुट के रूप में 2 सिग्नल स्वीकार करता है, और यदि प्रत्यक्ष इनपुट (+) पर सिग्नल का आयाम व्युत्क्रम इनपुट (-) से अधिक है, तो आउटपुट पर एक लॉग दिखाई देता है। 1 (वीसीसी)। अन्यथा लॉग करें. 0 (जीएनडी)।

औपचारिक रूप से, किसी भी ऑप-एम्प को तुलनित्र के रूप में चालू किया जा सकता है, लेकिन प्रदर्शन विशेषताओं के मामले में ऐसा समाधान गति और मूल्य/परिणाम अनुपात के मामले में तुलनित्र से कमतर होगा। हमारे मामले में, प्रदर्शन जितना अधिक होगा, संभावना उतनी ही अधिक होगी कि सुरक्षा के पास काम करने और डिवाइस को बचाने का समय होगा। मुझे टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स - LMV7271 से एक तुलनित्र का उपयोग करना पसंद है। आपको किस बात पर ध्यान देना चाहिए:

• प्रतिक्रिया में देरी, वास्तव में, मुख्य गति अवरोधक है। ऊपर उल्लिखित तुलनित्र के लिए, यह समय लगभग 880 एनएस है, जो काफी तेज़ है और कई कार्यों में $2 की कीमत पर कुछ हद तक अनावश्यक है, और आप अधिक इष्टतम तुलनित्र चुन सकते हैं
• फिर, मैं आपको रेल-टू-रेल तुलनित्र का उपयोग करने की सलाह देता हूं, अन्यथा आउटपुट 5V नहीं, बल्कि कम होगा। सिम्युलेटर आपको इसे सत्यापित करने में मदद करेगा; कुछ ऐसा चुनें जो रेल-टू-रेल न हो और प्रयोग करें। तुलनित्र से सिग्नल आमतौर पर ड्राइवर विफलता इनपुट (एसडी) को खिलाया जाता है और वहां एक स्थिर टीटीएल सिग्नल होना अच्छा होगा
• ओपन-ड्रेन और अन्य के बजाय पुश-पुल आउटपुट वाला तुलनित्र चुनें। यह सुविधाजनक है और हमने आउटपुट के लिए प्रदर्शन विशेषताओं की भविष्यवाणी की है

आइए अब सिम्युलेटर में हमारे प्रोजेक्ट में एक तुलनित्र जोड़ें और उस मोड में इसके संचालन को देखें जब सुरक्षा ने काम नहीं किया है और करंट आपातकालीन से अधिक नहीं है (क्लिक करने योग्य छवि):

आप मल्टीसिम में सिमुलेशन के लिए फ़ाइल डाउनलोड कर सकते हैं -।

हमें क्या चाहिए... यदि करंट 30A से अधिक है, तो यह आवश्यक है कि तुलनित्र के आउटपुट पर एक लॉग हो। 0 (GND), यह सिग्नल ड्राइवर के SD या EN इनपुट को फीड करेगा और इसे बंद कर देगा। सामान्य स्थिति में, आउटपुट एक लॉग होना चाहिए। 1 (5वी टीटीएल) और पावर स्विच ड्राइवर चालू करें (उदाहरण के लिए, "लोक" आईआर2110 और कम प्राचीन वाले)।

आइए अपने तर्क पर वापस लौटें:
1) हमने शंट पर करंट मापा और 56.4 एमवी प्राप्त किया;
2) हमने अपने सिग्नल को 50.78 के कारक के साथ बढ़ाया और ऑप-एम्प आउटपुट पर 2.88V प्राप्त किया;
3) हम एक संदर्भ संकेत लागू करते हैं जिसके साथ हम तुलनित्र के प्रत्यक्ष इनपुट से तुलना करेंगे। हम इसे R2 पर एक डिवाइडर का उपयोग करके सेट करते हैं और इसे 3.1V पर सेट करते हैं - यह लगभग 30A के करंट से मेल खाता है। यह अवरोधक सुरक्षा सीमा को समायोजित करता है!
4) अब हम ऑप-एम्प आउटपुट से सिग्नल को व्युत्क्रम पर लागू करते हैं और दो सिग्नलों की तुलना करते हैं: 3.1V > 2.88V। प्रत्यक्ष इनपुट (+) पर वोल्टेज व्युत्क्रम इनपुट (-) से अधिक है, जिसका अर्थ है कि करंट अधिक नहीं है और आउटपुट लॉग है। 1 - ड्राइवर काम कर रहे हैं, लेकिन हमारी LED1 नहीं जल रही है।

अब हम करंट को >30A के मान तक बढ़ाते हैं (R8 को मोड़ते हैं और प्रतिरोध को कम करते हैं) और परिणाम देखते हैं (क्लिक करने योग्य छवि):

आइए हमारे "तर्क" से बिंदुओं की समीक्षा करें:
1) हमने शंट पर करंट मापा और 68.9 एमवी प्राप्त किया;
2) हमने अपने सिग्नल को 50.78 के कारक के साथ बढ़ाया और ऑप-एम्प आउटपुट पर 3.4V प्राप्त किया;
4) अब हम ऑप-एम्प आउटपुट से सिग्नल को व्युत्क्रम पर लागू करते हैं और दो सिग्नलों की तुलना करते हैं: 3.1V< 3.4В. На прямом входу (+) напряжение НИЖЕ, чем на инверсном входе (-), значит ток превышен и на выходе лог. 0 - драйвера НЕ работают, а наш светодиод LED1 горит.

हार्डवेयर क्यों?

इस प्रश्न का उत्तर सरल है - बाहरी एडीसी इत्यादि के साथ एमके पर कोई भी प्रोग्राम करने योग्य समाधान आसानी से "फ्रीज" हो सकता है और भले ही आप एक काफी सक्षम सॉफ्टवेयर लेखक हों और आपने वॉचडॉग टाइमर और अन्य एंटी-फ्रीज चालू कर दिया हो। सुरक्षा - जब यह सब संसाधित हो रहा होगा, आपका उपकरण जल जाएगा।

हार्डवेयर सुरक्षा आपको कुछ माइक्रोसेकंड के भीतर प्रदर्शन के साथ एक सिस्टम लागू करने की अनुमति देती है, और यदि बजट अनुमति देता है, तो 100-200 एनएस के भीतर, जो आम तौर पर किसी भी कार्य के लिए पर्याप्त है। साथ ही, हार्डवेयर सुरक्षा रुक नहीं पाएगी और डिवाइस को बचा लेगी, भले ही किसी कारण से आपका नियंत्रण माइक्रोकंट्रोलर या डीएसपी रुक गया हो। सुरक्षा ड्राइवर को बंद कर देगी, आपका नियंत्रण सर्किट चुपचाप पुनरारंभ हो जाएगा, हार्डवेयर का परीक्षण करेगा और या तो एक त्रुटि की रिपोर्ट करेगा, उदाहरण के लिए, मॉडबस में, या यदि सब ठीक है तो शुरू करें।

यहां यह ध्यान देने योग्य है कि पावर कन्वर्टर्स के निर्माण के लिए विशेष नियंत्रकों में विशेष इनपुट होते हैं जो आपको हार्डवेयर में पीडब्लूएम सिग्नल की पीढ़ी को अक्षम करने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, प्रिय STM32 में इसके लिए BKIN इनपुट है।

सीपीएलडी जैसी चीज़ के बारे में अलग से कहना उचित है। संक्षेप में, यह उच्च गति तर्क का एक सेट है और इसकी विश्वसनीयता एक हार्डवेयर समाधान के बराबर है। यदि हम डीसी/डीसी या किसी प्रकार के नियंत्रण कैबिनेट के बारे में बात कर रहे हैं, तो बोर्ड पर एक छोटा सीपीएलडी लगाना और उसमें हार्डवेयर सुरक्षा, डेडटाइम और अन्य सुविधाएं लागू करना काफी सामान्य ज्ञान होगा। सीपीएलडी इस समाधान को बहुत लचीला और सुविधाजनक बनाता है।

उपसंहार

शायद बस इतना ही. मुझे आशा है कि आपको यह लेख पढ़कर आनंद आया होगा और यह आपको कुछ नया ज्ञान देगा या पुराने ज्ञान को ताज़ा करेगा। हमेशा पहले से सोचने का प्रयास करें कि आपके डिवाइस में कौन से मॉड्यूल हार्डवेयर में लागू किए जाने चाहिए और कौन से सॉफ़्टवेयर में। अक्सर हार्डवेयर कार्यान्वयन सॉफ्टवेयर कार्यान्वयन की तुलना में काफी सरल होता है, और इससे विकास के समय में बचत होती है और तदनुसार, इसकी लागत भी बचती है।

हार्डवेयर के बिना किसी लेख का प्रारूप मेरे लिए नया है और मैं आपसे सर्वेक्षण में अपनी राय व्यक्त करने के लिए कहना चाहता हूं।

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कई घरेलू इकाइयों में पावर रिवर्स पोलरिटी के खिलाफ सुरक्षा की कमी का नुकसान होता है। यहां तक ​​कि एक अनुभवी व्यक्ति भी अनजाने में बिजली आपूर्ति की ध्रुवीयता को भ्रमित कर सकता है। और इस बात की बहुत अधिक संभावना है कि इसके बाद चार्जर बेकार हो जाएगा।

इस लेख में चर्चा होगी रिवर्स पोलरिटी सुरक्षा के लिए 3 विकल्प, जो त्रुटिहीन रूप से काम करते हैं और उन्हें किसी समायोजन की आवश्यकता नहीं होती है।

विकल्प 1

यह सुरक्षा सबसे सरल है और समान सुरक्षा से अलग है क्योंकि इसमें किसी ट्रांजिस्टर या माइक्रो सर्किट का उपयोग नहीं किया जाता है। रिले, डायोड अलगाव - ये इसके सभी घटक हैं।

योजना निम्नानुसार काम करती है। सर्किट में माइनस आम है, इसलिए पॉजिटिव सर्किट पर विचार किया जाएगा।

यदि इनपुट से कोई बैटरी कनेक्ट नहीं है, तो रिले खुली अवस्था में है। जब बैटरी कनेक्ट होती है, तो डायोड VD2 के माध्यम से रिले वाइंडिंग को प्लस की आपूर्ति की जाती है, जिसके परिणामस्वरूप रिले संपर्क बंद हो जाता है और मुख्य चार्जिंग करंट बैटरी में प्रवाहित होता है।

उसी समय, हरा एलईडी संकेतक जलता है, जो दर्शाता है कि कनेक्शन सही है।

और यदि आप अब बैटरी हटाते हैं, तो सर्किट के आउटपुट पर वोल्टेज होगा, क्योंकि चार्जर से करंट VD2 डायोड के माध्यम से रिले वाइंडिंग तक प्रवाहित होता रहेगा।

यदि कनेक्शन ध्रुवता उलट जाती है, तो VD2 डायोड लॉक हो जाएगा और रिले वाइंडिंग को कोई बिजली की आपूर्ति नहीं की जाएगी। रिले काम नहीं करेगा.

इस स्थिति में, लाल एलईडी जलेगी, जिसे जानबूझकर गलत तरीके से जोड़ा गया है। यह इंगित करेगा कि बैटरी कनेक्शन की ध्रुवीयता गलत है।

डायोड VD1 सर्किट को स्व-प्रेरण से बचाता है जो रिले बंद होने पर होता है।

यदि ऐसी सुरक्षा शुरू की गई है , यह 12 वी रिले लेने लायक है। रिले की अनुमेय धारा केवल शक्ति पर निर्भर करती है . औसतन, 15-20 ए रिले का उपयोग करना उचित है।

कई मामलों में इस योजना का अभी भी कोई सानी नहीं है। यह एक साथ पावर रिवर्सल और शॉर्ट सर्किट से बचाता है।

इस योजना का संचालन सिद्धांत इस प्रकार है। सामान्य ऑपरेशन के दौरान, एलईडी और रेसिस्टर आर9 के माध्यम से पावर स्रोत से प्लस क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर को खोलता है, और "फील्ड स्विच" के खुले जंक्शन के माध्यम से माइनस बैटरी के सर्किट के आउटपुट में जाता है।

जब ध्रुवता उत्क्रमण या शॉर्ट सर्किट होता है, तो सर्किट में करंट तेजी से बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप "फ़ील्ड स्विच" और शंट में वोल्टेज गिर जाता है। यह वोल्टेज ड्रॉप कम-शक्ति ट्रांजिस्टर VT2 को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त है। खोलते हुए, बाद वाला क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर को बंद कर देता है, जिससे जमीन का गेट बंद हो जाता है। उसी समय, एलईडी जलती है, क्योंकि इसके लिए शक्ति ट्रांजिस्टर VT2 के खुले जंक्शन द्वारा प्रदान की जाती है।

इसकी उच्च प्रतिक्रिया गति के कारण, इस सर्किट की सुरक्षा की गारंटी है आउटपुट पर किसी भी समस्या के लिए।

सर्किट संचालन में बहुत विश्वसनीय है और अनिश्चित काल तक संरक्षित स्थिति में रह सकता है।

यह एक विशेष रूप से सरल सर्किट है, जिसे शायद ही सर्किट भी कहा जा सकता है, क्योंकि यह केवल 2 घटकों का उपयोग करता है। यह एक शक्तिशाली डायोड और फ्यूज है. यह विकल्प काफी व्यवहार्य है और इसका उपयोग औद्योगिक पैमाने पर भी किया जाता है।

चार्जर से बिजली फ़्यूज़ के माध्यम से बैटरी को आपूर्ति की जाती है। फ़्यूज़ का चयन अधिकतम चार्जिंग करंट के आधार पर किया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि धारा 10 ए है, तो 12-15 ए फ्यूज की आवश्यकता है।

डायोड समानांतर में जुड़ा हुआ है और सामान्य ऑपरेशन के दौरान बंद रहता है। लेकिन यदि ध्रुवता उलट जाती है, तो डायोड खुल जाएगा और शॉर्ट सर्किट हो जाएगा।

और फ़्यूज़ इस सर्किट की कमज़ोर कड़ी है, जो उसी क्षण जल जाएगा। इसके बाद आपको इसे बदलना होगा.

डायोड का चयन डेटाशीट के अनुसार इस तथ्य के आधार पर किया जाना चाहिए कि इसकी अधिकतम अल्पकालिक धारा फ्यूज दहन धारा से कई गुना अधिक थी।

यह योजना 100% सुरक्षा प्रदान नहीं करती है, क्योंकि ऐसे मामले सामने आए हैं जब चार्जर फ़्यूज़ की तुलना में तेज़ी से जल गया।

जमीनी स्तर

दक्षता की दृष्टि से पहली योजना अन्य से बेहतर है। लेकिन बहुमुखी प्रतिभा और प्रतिक्रिया की गति के दृष्टिकोण से, सबसे अच्छा विकल्प स्कीम 2 है। खैर, तीसरा विकल्प अक्सर औद्योगिक पैमाने पर उपयोग किया जाता है। इस प्रकार की सुरक्षा, उदाहरण के लिए, किसी भी कार रेडियो पर देखी जा सकती है।

पिछले सर्किट को छोड़कर सभी सर्किट में सेल्फ-हीलिंग फ़ंक्शन होता है, अर्थात, शॉर्ट सर्किट हटा दिए जाने या बैटरी कनेक्शन की ध्रुवीयता बदलते ही ऑपरेशन बहाल हो जाएगा।

संलग्न फाइल:

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