क्या एक जेनर डायोड जो स्विच के खुलने पर अधिष्ठापन के खिलाफ एक स्विच को बचाता है, जब आप इसे फिर से बंद करते हैं तो वाल्व की गति को प्रभावित करते हैं?

Question

जैसा कि आप शायद जानते हैं, उन अनुप्रयोगों में जो सोलनॉइड वाल्वों की गति को बंद करते हैं, वे महत्वपूर्ण हैं, सरल फ्लाईबैक डायोड प्रभावी नहीं है। कुछ लोगों ने समस्या को कम करने के लिए फ्लाईबैक डायोड के साथ श्रृंखला में एक अवरोधक डाल दिया, लेकिन असली तेज अनुप्रयोगों के लिए जेनर डायोड का सुझाव दिया गया है।

आप इसे तस्वीर में देख सकते हैं (बाएं से तीसरा)।

मुझे लगता है (लेकिन मुझे यकीन नहीं है और अगर मैं गलत हूं तो कृपया मुझे सही करें) कि लूप के माध्यम से प्रवाह केवल वोल्टेज के ज़ेनर वोल्टेज V_z की तुलना में अधिक है।

मुझे समझ में नहीं आता है:

1. कॉइल में वोल्टेज क्या होता है जो V_z से कम होता है? क्या यह वहीं रहने वाला है? मेरा मतलब है कि कुछ बिंदु पर, वोल्टेज V_z के नीचे गिरता है और जिस पैर में डायोड होता है वह बाहर होता है! लेकिन सर्किट में शेष वोल्टेज को कैसे प्रभावित किया जा सकता है? और कमांड चालू करें?

2. सबसे महत्वपूर्ण सवाल: क्या यह एक नकारात्मक तरीके से कमांड पर अगले मोड़ को प्रभावित करने वाला है? मेरे आवेदन के लिए मुझे इसे प्रति सेकंड 10 बार और चालू (ऑफ / ऑफ का लगभग 5 चक्र) बंद करना होगा

3. और कम मूल्य के खिलाफ V_z के एक उच्च मूल्य को चुनने के बीच व्यापार बंद क्या है ?! मान लें कि यह स्विच (MOSFET) सुरक्षित वोल्टेज तक कभी नहीं पहुंचता है? क्या कम V_z का अर्थ है धीमी गति से बंद होना? V_z सकारात्मक / नकारात्मक तरीके से सब कुछ कैसे प्रभावित कर सकता है?

FYI करें, मैं एक Arduino के साथ Airtec 2P025-08 को चालू / बंद करना चाहता हूं । 12Vdc, 0.5 एम्पियर, कुंडली के इंडक्शन / प्रतिरोध को नहीं जानते हैं!

Comments

मैं इस तरह के इलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरणों का विशेषज्ञ नहीं हूं, लेकिन क्या आप सुनिश्चित हैं कि वाल्व को इतने उच्च (विद्युत उपकरण के लिए) दर पर स्विच किया जा सकता है? मैं डेटाशीट से देखता हूं कि इसमें 0.05s का न्यूनतम सक्रियण समय है। मुझे सटीक तकनीकी अर्थ पर यकीन नहीं है, लेकिन इसका मतलब केवल यह हो सकता है कि जब आप कॉइल को सक्रिय करते हैं तो वाल्व प्रतिक्रिया के लिए 50ms लेता है, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि आप इसे 50ms की अवधि के साथ चालू / बंद कर सकते हैं। दूसरे शब्दों में, क्या आप सुनिश्चित हैं कि वाल्व प्रति सेकंड इतने सारे कम्यूटेशन के पहनने और आंसू को सहन कर सकता है?

— लोरेंजो डोनाटी - कोडिडैक्ट .२३

Answer 1

बस प्रारंभिक सिद्धांत का एक सा।

जैसा कि आप शायद जानते हैं, किसी भी फ्लाईबैक डायोड के बिना , यह एक रेक्टिफायर या जेनर हो, आपको प्रारंभ में (वाल्व कॉइल, रिले वाइंडिंग या जो भी) से एक (सैद्धांतिक रूप से अनंत) किकबैक वोल्टेज होगा जब भी आप अपने वर्तमान को बाधित करने की कोशिश करते हैं। वास्तव में किकबैक अनंत नहीं होगा क्योंकि स्पाइक सर्किट में किसी भी प्रकार के खराब प्रभाव को ट्रिगर करेगा जो जुड़ा हुआ है: यह इलेक्ट्रिक आर्क्स उत्पन्न करेगा, यह विनाशकारी ब्रेकडाउन में अर्धचालकों को चलाएगा, यह कैपेसिटर ढांकता हुआ के माध्यम से प्रतिरोधों या पंच भून जाएगा, आदि।

यह सब प्रारंभ करनेवाला में संग्रहीत ऊर्जा से छुटकारा पाने की कोशिश में है, जो है

$E_L = \frac 1 2\, L\, I_L^2$

जहां ( ) (बंद) स्विच-ऑफ से ठीक पहले उस समय तात्कालिक वर्तमान है।$I_L$

जैसा कि आप जानते हैं कि कॉइल के समानांतर एक रेक्टिफायर लगाना मानक लो-स्पीड काउंटरमर्ज़ है। डायोड की मानें तो किकबैक द्वारा उत्पन्न अशुभ करंट पल्स को खड़ा किया जा सकता है, यह वोल्टेज को कुंडल में सुरक्षित ~ 0.7V से जकड़ देगा। यह धीमा क्यों है? क्योंकि उस वोल्टेज स्तर पर (डायोड फॉरवर्ड ड्रॉप) और सामान्य फॉरवर्ड रेसिस्टेंस वैल्यू के साथ बिजली का कम होता है, इसलिए को हीट में बदलने में अधिक समय लगता है ।$E_L$

ज़ेनर का उपयोग करना अनिवार्य रूप से तेज़ है क्योंकि यह किकबैक वोल्टेज को क्लैम्पिंग करने से पहले अधिक बढ़ने देता है। बेशक जेनर वोल्टेज को बाकी सर्किट के लिए खतरनाक नहीं चुना जाना चाहिए। चूंकि क्लैंप उच्च वोल्टेज पर होता है, और एक जेनर के ब्रेकडाउन डायनेमिक प्रतिरोध भी कम हो सकता है, विघटित शक्ति बड़ी होती है, इसलिए को गर्मी में बदलने में कम समय लगता है ।$E_L$

यदि आप आश्चर्य करते हैं कि जब क्लैम्प क्रिया बंद हो जाती है तो क्या होता है क्योंकि वर्तमान ज़ेनर (या क्लैंप डायोड) को टूटने (चालन) में रखने के लिए पर्याप्त नहीं है, तो इसका उत्तर यह है कि यह संभवतः दोलन करेगा, क्योंकि ऊर्जा परिवर्तित होनी चाहिए, क्योंकि कॉइल का पावर स्रोत कट-ऑफ हो गया है, और संचित ऊर्जा कॉइल में करंट पर निर्भर करती है। एक संधारित्र के रूप में कुंडल "ऊर्जा पकड़" नहीं करेगा, क्योंकि इसके लिए संभव होने के लिए एक धारा कुंडल में ही प्रवाहित होनी चाहिए। इसलिए शेष ऊर्जा को परिवर्तित होने के अन्य तरीके मिलेंगे: आवारा समाई और डायोड की रिसाव धारा और कुंडली के परजीवी समाई (उदाहरण के लिए)। यह एक गैर-आदर्श गैर-रैखिक टैंक सर्किट की तरह है, जो नम दोलनों को प्रदर्शित करेगा जब तक कि ऊर्जा पूरी तरह से गर्मी में परिवर्तित न हो जाए।

संपादित करें

(@Supercat की टिप्पणी के जवाब में)

यहाँ जल्दबाजी में कल्पित सर्किट सिमुलेशन से कुछ परिणाम मिले हैं, जो कि वर्णित स्थिति के समान उत्पन्न हो सकने वाली नमी को दिखाते हुए LTspice का उपयोग करते हैं।

क्षणिक विश्लेषण निम्नलिखित भूखंडों का निर्माण करता है:

यदि हमारे पास दिलचस्प भाग हैं,

निम्नलिखित अत्यंत ज़ूम-इन प्लॉट में आप दोलनों की अनुमानित आवृत्ति को नोटिस कर सकते हैं (मैंने यह दिखाने के लिए छवि को बढ़ाया है कि एलटीस्पाइस कर्सर कहां रखा गया है)।

Comments

उत्कृष्ट व्याख्या के लिए आपका बहुत-बहुत धन्यवाद। क्या आपको लगता है कि जेनर डायोड और सामान्य डायोड में अवरोधक को जोड़ने से इसके प्रदर्शन में सुधार होगा? और आखिरी सवाल: मैं एक उचित जेनर डायोड कैसे चुनूं? अंगूठे का कोई नियम !?

— arudino.tyro

@ arudino.tyro ट्रांजिस्टर "उल्टा" पक्षपाती होगा जब तक जेनर नहीं खुलता है, इसलिए ट्रांजिस्टर के लिए वोल्टेज अधिकतम Vce.reverse से अधिक नहीं होना चाहिए, बेस-कलेक्टर वर्तमान अधिकतम अनुमति से अधिक नहीं होना चाहिए आदि। बिजली की आपूर्ति पर्याप्त रूप से मजबूत होनी चाहिए। नाड़ी इत्यादि से परेशान न हों

— ilkhd

क्यों सिस्टम दोलन करेगा? यदि जेनर के पास पर्याप्त पूर्व-ब्रेकडाउन रिसाव है, तो वोल्टेज को ब्रेकडाउन वोल्टेज तक प्राप्त करने के लिए पर्याप्त वर्तमान नहीं है, इसका मतलब है कि जेनर कम वोल्टेज के माध्यम से वर्तमान दे रहा है। इससे करंट उतनी तेजी से नहीं गिरेगा जितना अधिक वोल्टेज पर होगा, लेकिन अगर करंट इतना कम है कि मुझे नहीं लगता कि यह वास्तव में कोई फर्क नहीं पड़ेगा कि इसमें से अंतिम को विघटित करने में कितना समय लगता है।

— सुपरकैट

@ सुपरपैक्ट यह दोलन कर सकता है , या यह (विश्लेषण करने के लिए एक कठिन समस्या) नहीं हो सकता है, यह सब इस बात पर निर्भर करता है कि कैपेसिटिव प्रभाव और टैंक सर्किट के प्रभावी क्यू पर "प्रतिरोधक" रिसाव प्रभाव कितने हैं। इसलिए मैंने कहा "... यह शायद दोलन करेगा ..."। मैंने स्वीकार किया कि मुझे शायद "यह दोलन हो सकता है" कहा जाना चाहिए।

— लोरेंजो दोनाती - कोडिडैक्ट .२३

सभी महान सवालों और जवाब के लिए धन्यवाद ... जेनर वोल्टेज कैसे दोलन को प्रभावित कर सकता है ?! और क्या इस दोलन को जल्दी से जल्दी बनाने का कोई तरीका है?

— अरुडिनो.टायरो

Answer 2

Aaaah, इलेक्ट्रॉनिक्स, यह एक भ्रामक और क्रूर मालकिन है।

हालांकि यह मजेदार है।

यहां बात समस्या और / या समाधान के विभिन्न घटकों की प्रतिक्रिया गति की है।

पहला: एक डायोड का आगे का वोल्टेज और आगे का करंट जुड़ा हुआ है। उच्च वोल्टेज आप इसे भर में आपूर्ति कर सकते हैं, आसान वर्तमान प्रवाह होगा।

दूसरा: एक कॉइल जिसमें करंट प्रवाहित होता है और फिर स्विच ऑफ होता है, अविश्वसनीय रूप से तेजी से प्रतिक्रिया करता है। यदि वर्तमान एक माइक्रोसेकंड के अंशों के भीतर कहीं नहीं जा सकता है तो यह असहनीय वोल्टेज (100 के दशक, यदि 1000 के नहीं) तक बढ़ सकता है।

इसलिए श्रृंखला में एक रोकनेवाला जोड़ना एक छोटी सी चाल है, प्रतिक्रिया को थोड़ा मोड़ने के लिए, यह कुंडल वोल्टेज को थोड़ा और बढ़ाने की अनुमति देता है इससे पहले कि डायोड बिजली को दूर करना शुरू कर देता है। लेकिन फिर, रोकनेवाला भी वर्तमान पथ में है, अपनी मदद खुद को बाधित करता है, इसलिए यह वास्तव में एक अवर समाधान है।

जेनर डायोड, हालांकि, ओह वे जादुई हैं। एक बार जब आप ब्रेकडाउन वोल्टेज तक पहुँचते हैं, तो यह वास्तव में ... अच्छी तरह से .. टूट जाता है! ब्रेकडाउन पर एक जेनर डायोड का वोल्टेज-करंट वक्र बहुत अधिक प्रभावशाली होता है, यह एक बार करंट प्रवाहित करने में सक्षम होने पर अवरोधक क्षेत्र के संपीड़न के साथ करना है, अगर मुझे 380 पेज की किताब को बहुत बुरी तरह से परफेक्शन की अनुमति है।

एक बार जब आप जेनर कंडक्ट तक पहुँच जाते हैं, तो करंट सही मायने में एक पल में जा सकता है और जैसा कि मैंने उल्लेख किया है, कॉर्नर के लिए जेनर कंडक्शन पहुँचना केक का एक टुकड़ा है।

जेनर वोल्टेज के संबंध में, 3V और 6V के बीच इस अनुप्रयोग का अंतर 6V और 12V के बीच के अंतर से अधिक स्पष्ट है और इसी तरह। आमतौर पर तेज़ स्विच ऑफ की गारंटी देने के लिए Vz> 2 * VCC का नियम काफी अच्छा है। अधिक महत्वपूर्ण यह है कि आपका ज़ेनर वर्तमान स्पाइक को संभाल सकता है।

कारण zeners सुरक्षा के लिए सामान्य डायोड के रूप में लोकप्रिय नहीं हैं, उनकी वर्तमान हैंडलिंग क्षमता है और आपके सुरक्षा उपकरण को नष्ट करना उद्देश्य को थोड़ा कम करने की तरह है।

मैं अभी चक्कर लगाऊंगा, क्योंकि जर्मनी में जाने से पहले मुझे अभी भी शॉपिंग करनी है।

संपादित करें: PS: 10 बार एक सेकंड एक उच्च गति की आवश्यकता नहीं है। रिले के लिए उच्च गति स्विच एकल मील सेकंड या उससे कम के क्रम में है। पोस्ट करने से पहले इस बिंदु को शीर्ष पर रखना भूल गए। और हाई-स्पीड स्विच ऑफ एक नए स्विच के साथ हस्तक्षेप नहीं करेगा।

Comments

अपनी प्रतिक्रिया देने के लिए आपका बहुत - बहुत धन्यवाद। लेकिन V_z की तुलना में कम बने हुए वोल्टेज के लिए क्या होगा?

— arudino.tyro

इसके अलावा, मैं यह जानना चाहूंगा कि उच्च या निम्न V_z प्रदर्शन में विभिन्न चीजों को कैसे प्रभावित कर सकता है (दोनों एक अच्छे / बुरे तरीके से)?

— arudino.tyro

@ arudino.tyro में कोई "शेष वोल्टेज" नहीं है, लेकिन कुछ "शेष ऊर्जा" (मेरा उत्तर देखें)।

— लोरेंजो डोनाटी - कोडिडैक्ट .२३

Answer 3

आदेश में, आपके प्रश्न:

1. यह बहुत जल्दी क्षय हो जाएगा, अधिकांश में मिलीसेकंड। वास्तव में वोल्टेज तुरंत शून्य पर नहीं जाता है क्योंकि यह एक LC टैंक सर्किट है जो ज्यादातर कॉइल वितरित कैपेसिटेंस के साथ होता है लेकिन आवारा और ट्रांजिस्टर कैपेसिटेंस भी होता है इसलिए यह उच्च आवृत्ति पर 'रिंग' करेगा। कुंडल में महत्वपूर्ण प्रतिरोध होता है इसलिए क्यू कम होता है और रिंगिंग जल्दी से खराब हो जाती है।

2. यदि आप 10ms से अधिक प्रतीक्षा करते हैं तो यह किसी भी व्यावहारिक तरीके से अगले ऑपरेशन को प्रभावित नहीं करेगा।

3. ट्रांजिस्टर पर एक उच्च Vz कठिन होता है लेकिन तेजी से मुड़ता है। टर्न-ऑन प्रभावित नहीं होता है (टर्न-ऑन गति में सुधार के लिए अन्य ट्रिक्स हैं)। यदि आप अधिकतम संभव बिजली आपूर्ति वोल्टेज (सबसे खराब स्थिति) प्लस डायोड ड्रॉप की तुलना में कम Vz जाते हैं, तो जेनर डायोड का संचालन तब होगा जब कुंडल 'ऑन' हो, शायद जेनर और ट्रांजिस्टर को नष्ट कर दे। दाएं हाथ के सर्किट में वह समस्या नहीं है (लेकिन एक निरंतर ओवरवॉल्टेज ज़ेनर डायोड को ज़्यादा गरम करने का कारण बन सकता है)।

Comments

बहुत बहुत धन्यवाद, क्या आप कृपया नंबर 2 पर विस्तार से बता सकते हैं?

— arudino.tyro

नंबर दो वास्तव में एक की पुनरावृत्ति है। वर्तमान बहुत जल्दी मर जाता है इसलिए आप शून्य वर्तमान और वोल्टेज की प्रारंभिक स्थिति से निपट रहे हैं। 10ms कई वाल्वों और कॉइल के अनुभव के आधार पर एक संख्या है। अगर बेशक अगर आपके पास एक रेफ्रिजरेटर का आकार या कुछ अन्य असामान्य स्थितियां हैं, तो इसका एक अलग व्यवहार हो सकता है।

— स्पायरो पेफेनी

कुंडल के अंदर शेष ऊर्जा के बारे में क्या? V_z की तुलना में वोल्टेज कम होने के कारण?

— arudino.tyro

जैसा कि मैंने कहा कि कॉइल के प्रतिरोध में ऊर्जा बहुत जल्दी नष्ट हो जाती है क्योंकि यह कई kHz पर बजती है। यह आवेशित संधारित्र पर वोल्टेज की तरह नहीं घूमेगा। ऊर्जा पूरी तरह से तब जाएगी जब करंट = 0 उस कैपेसिटेंस के लिए न हो। 100VF में 16V (कहते हैं) में संग्रहीत ऊर्जा केवल 0.01J है जो लगभग 0.002 सेकंड के लिए कुंडल को शक्ति देगी। एक टैंक सर्किट में जो ऊर्जा Q समय के बारे में आगे और पीछे चला जाता है, जब तक कि वह चला नहीं जाता है।

— स्पेरो पेफेनी