पेशेवर सुरक्षा प्रणाली में 600 mW के अपव्यय के अधीन 125 mW रोकनेवाला

Question

नीचे योजनाबद्ध एक सिग्नलिंग पीसीबी का इनपुट सर्किट है, जिसे हम अग्नि डिटेक्शन सिस्टम के हमारे आपूर्तिकर्ताओं में से एक से खरीदते हैं। कहा गया कि पीसीबी को एक तथाकथित निकासी निकासी पैनल में बनाया जाना है, जो फायरमैन को यह देखने की अनुमति देता है कि भवन के किस क्षेत्र में आग लगी है, और जैसे कि एक सुरक्षा प्रणाली का हिस्सा है।

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

दिखाया गया एलईडी वास्तव में ऑप्टोकॉपलर का आईआर एलईडी (सामान्य मोड अस्वीकृति के कारणों के लिए आवश्यक) है। प्रत्येक फायर डिटेक्शन ज़ोन में ऐसा इनपुट होता है। ऑप्टोकॉप्लर के आउटपुट को एटलम एमसीयू में खिलाया जाता है, जहां उन्हें इमारत के एक फ्लोर प्लान पर कुछ एलईडी को प्रकाश में लाने के लिए संसाधित किया जाता है। किसी भी इनपुट सिग्नल की अनुपस्थिति में, एमसीयू पैनल पर सभी एलईडी को रीसेट कर देगा।

820 ओम अवरोधक एक SMD प्रकार है, और इसके आयामों से मुझे यह अनुमान है कि यह पैकेज 0805 है और इस तरह इसे 125mW के लिए रेट किया गया है। हमारे आपूर्तिकर्ता से दस्तावेज़ीकरण का दावा है कि इनपुट वोल्टेज रेंज 2.2 से 24V तक है। यह अग्नि पहचान कंप्यूटर के कई ब्रांडों का समर्थन करने के लिए डिज़ाइन द्वारा है। सभी नहीं, लेकिन कई सिस्टम वास्तव में 24V का उत्पादन करते हैं। मेरी अपनी गणना से रोकनेवाला डायोड और एलईडी दोनों के लिए 1.9 वी के कुल आगे वोल्टेज मानते हुए, 24V इनपुट पर लगभग 600mW का प्रसार करता है। वास्तव में इनपुट पर 24V को कम से कम 5 सेकंड के लिए लागू करने से रोकनेवाला इतना गर्म हो जाता है कि आप उसे छू नहीं सकते। इस बिंदु पर इनपुट करंट लगभग 26 mA है। जैसा कि मैं SMD घटकों के साथ बहुत अनुभवी नहीं हूं, कई वर्षों से इलेक्ट्रॉनिक्स से बाहर होने के कारण, मुझे यह जानना होगा कि क्या कोई जोखिम है जो रोकनेवाला बाहर जला देगा,

जिस क्षण अग्नि सेवा पैनल को नेत्रहीन कर सकती है वह औसतन पहले पता लगाने + 15 मिनट पर है। इसका मतलब यह है कि सक्रिय आदानों में प्रतिरोधों को घनी आबादी वाले क्षेत्रों में कम से कम 15 मिनट के लिए उन स्थितियों के अधीन किया जाएगा। कम अग्निशमन कर्मियों वाले ग्रामीण क्षेत्रों में यह और भी लंबा हो सकता है।

आधिकारिक उत्तर, या उनके लिंक, अत्यधिक सराहे जाते हैं।

भौगोलिक पैनल का चित्र:

इनपुट सर्किट के साथ बोर्ड की तस्वीर:

आठ समान इनपुट सर्किट हैं। मैंने प्रतिरोधों में से एक के नीचे "820 ओम" पाठ जोड़ा। इस रोकनेवाला के बाईं ओर डायोड है, ऊपर और बाईं ओर ऑप्टो-आइसोलेटर है। यह SMD कोड 824 वाला 4 पिन डिवाइस है।

प्रश्न में रोकने वाले का बहुत नज़दीक दृश्य:

Comments

आपूर्तिकर्ता के साथ अपनी चिंताओं को उठाएं - वे अच्छी तरह से स्थापित ध्वनि।

— एंडी उर्फ

मैं इस विवरण को शामिल करना भूल गया, 24V इनपुट के साथ मापा गया वर्तमान 26 एमए था।

— बार्ट

यदि अन्य सभी विफल हो जाते हैं, तो आप अभी भी लिखित पुष्टि का अनुरोध कर सकते हैं कि प्रश्न (एसएमडी अवरोधक) के हिस्से 24 वी इनपुट के साथ भी उनके विनिर्देशों के भीतर संचालित होते हैं।

— जिमीबी

जैसा कि ओलिन ने सुझाव दिया था कि आप प्रतिरोधक के पार वोल्टेज को क्यों नहीं मापते हैं? इससे बिजली अपव्यय के बारे में अनुमान समाप्त हो जाएगा। जांच करने के लिए एक और चीज सटीक ब्रांड और रोकनेवाला का प्रकार है, हालांकि निर्माता से कुछ मदद के बिना यह निर्धारित करना मुश्किल हो सकता है। उच्च शक्ति के लिए मूल्यांकन किए गए 0805 प्रतिरोधों के कुछ प्रकार हैं (उदाहरण के लिए, Vishay Dale PCAN श्रृंखला के लिए यह डेटाशीट, जो 0805 प्रकारों के लिए 1W पावर रेटिंग को सूचीबद्ध करता है), और यह संभव नहीं है, हालांकि, संभावना नहीं है कि निर्माता ने कुछ निर्दिष्ट किया इन।

— uzde

क्या आप सुनिश्चित हैं कि डायोड श्रृंखला में है? ईएसडी से रिवर्स वोल्टेज के खिलाफ इसे बचाने के लिए आईआर एलईडी के लिए एक डायोड एंटीपैरल समानांतर होना आम है।

— सीएल।

Answer 1

आपके द्वारा प्रदान किए गए डेटा से, यह वास्तव में एक खराब डिजाइन की तरह लगता है। मुझे आपके द्वारा दिखाए जाने वाले सर्किट में R1 में लगभग 600 mW का अपव्यय भी मिलता है।

तथ्य यह है कि रोकनेवाला वास्तव में गर्म हो रहा है प्रत्यक्ष प्रमाण है कि यह अपने आकार के लिए महत्वपूर्ण शक्ति को नष्ट कर रहा है, लेकिन जरूरी नहीं कि बहुत अधिक हो। प्रतिरोध तापमान पर नुकसान के बिना अनिश्चित काल तक चल सकता है जो आपकी उंगली को जला देगा। एक उंगली परीक्षण वास्तव में आपको यह नहीं बताता है कि क्या यह केवल सीमा के भीतर विघटित हो रहा है, या इसके ऊपर।

एक संभावना यह है कि सर्किट जैसा आप दिखाते हैं वैसा नहीं है। शायद कुछ और चल रहा है जो बोर्ड के बाहर से आसानी से दिखाई नहीं दे रहा है। एक अच्छा परीक्षण रोकनेवाला भर में वास्तविक वोल्टेज को मापने के लिए होगा। कि रोकनेवाला पर एक साथ लेबल आपको एक निश्चित जवाब देगा कि यह कितनी शक्ति विघटित कर रहा है।

ध्यान दें कि 0805 प्रतिरोधों को 3 या 4 अंकों के साथ लेबल किया गया है। यह एक फ्लोटिंग पॉइंट फॉर्मेट है जिसमें अंतिम अंक 10 का प्रतिपादक और पिछले अंक mantissa है। 5% 820 or अवरोधक को "821" लेबल दिया जाएगा, जिसका अर्थ है 82 x 10 ¹ = 820।

एक रोकनेवाला द्वारा छोड़ी गई शक्ति प्रतिरोध द्वारा विभाजित वोल्टेज का वर्ग है। आम इकाइयों में,

$$\mathrm{W}={\mathrm{V}^2\over\mathrm{\Omega}}$$

इसलिए, वोल्टेज जो एक विशेष अपव्यय का कारण बनता है

$$\mathrm{V} = \sqrt{\mathrm{W}\cdot\mathrm{\Omega}}$$

125 mW पर, 820 a अवरोधक होगा

$$V = \sqrt{125\mathrm{mW}\cdot820\mathrm{\Omega}} = 10.12\mathrm{V}$$

इसके आर - पार।

यदि अवरोधक वास्तव में 820 really है, वास्तव में केवल 125 mW के लिए अच्छा है, और उस पर 10 V से अधिक है, तो हाँ, यह एक त्रुटिपूर्ण डिजाइन है। आपके द्वारा दिए गए डेटा से, ये परिसर सत्य प्रतीत होते हैं।

यदि यह पता चला है कि रोकनेवाला वास्तव में अतिभारित है, तो शायद क्या हुआ कि इकाई मूल रूप से कम वोल्टेज के लिए डिज़ाइन की गई थी। किसी को एहसास हुआ कि वे उच्च वोल्टेज का समर्थन नहीं करके बाजार से बहुत अधिक गायब थे। जो भी इंजीनियरिंग में यह जाँचने वाला था, वह आमतौर पर अक्षम नहीं था, या बस यह चूक गया था।

बेशक यह ऐसा क्यों है यह आपके लिए कोई मायने नहीं रखता। आपको इस प्रणाली को अस्वीकार करने की आवश्यकता है। वर्तमान में, यह सिर्फ कुछ अन्य कंपनी है जो क्षेत्र में खराब उत्पाद डाल रही है। यदि आप इसे अपने सिस्टम में शामिल करते हैं, तो आप क्षेत्र में एक बुरा उत्पाद डाल रहे हैं, और परिणामी देयता के मालिक हैं, और यह आपकी प्रतिष्ठा से खराब हो जाएगा।

जब आप निश्चित रूप से इस उत्पाद का उपयोग नहीं करना चाहते हैं (फिर से, यह मानते हुए कि आप जो कहते हैं, वास्तव में वैसा ही है), परिणामस्वरूप डिवाइस को आग लगने की संभावना नहीं है। इस तरह के अतिभारित प्रतिरोध आमतौर पर बस बाहर जलाएंगे और खुले में विफल रहेंगे। आग का कारण बनने के लिए पर्याप्त ज्वलनशील सामान नहीं है। हालाँकि, फायर फाइटर्स के पहुंचने से पहले ही अवरोधक जल सकता था और खुल सकता था, जिससे उन्हें गलत जानकारी मिल सके कि आग कहाँ है। यही इस प्रणाली का वास्तविक खतरा है। या, सिस्टम मैन्युअल रूप से रीसेट होने तक जानकारी को कुंडी कर सकता है, इसलिए पहली घटना के दौरान कोई लक्षण नहीं हैं। हालाँकि, अब वह चैनल टूट गया है और उस क्षेत्र में भविष्य की आग का जवाब नहीं देगा। यह वास्तव में बहुत बुरा है।

वोल्टेज माप करें और निर्माता को अपनी चिंता इंगित करें। यह सुनने लायक हो सकता है कि उन्हें क्या कहना है, लेकिन मुझे अपने उत्पादों पर फिर से भरोसा करने के लिए वास्तव में कुछ अच्छा करना होगा। याद रखें कि इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों के साथ, जैसे कि किसी भी बड़े समूह के लोगों के साथ, शीर्ष छोर पर वास्तव में अच्छे हैं, मध्य में सभ्य-पर्याप्त बहुमत और तल पर अक्षमताएं हैं। वहाँ निश्चित रूप से अक्षम उत्पादों को बाहर रखा गया है। आपको एक मिल गया होगा।

Comments

SMD रोकनेवाला के पास पाठ 8200 है। इस जानकारी पर शोध करने से 820 ओम का मूल्य प्राप्त होता है। मल्टीमीटर के साथ प्रत्यक्ष माप इसकी पुष्टि करता है। अलग-अलग इनपुट वोल्टेज पर वर्तमान माप ऑप्टोकॉप्लर इनपुट और डायोड के साथ श्रृंखला में 820 ओम अवरोधक के अनुरूप हैं। ऐसा लगता है कि कोई घटक नहीं है जो कुछ करंट को दूर भगा सकता है। घटक 2x1 मिमी के बारे में मापता है, जो सुझाव देता है कि यह 0805 पैकेज है। मैं ऑप्टो आइसोलेटर पर जानकारी नहीं पा रहा था। इसमें शीर्ष पर पाठ 624 है, जो ISP624 को इंगित कर सकता है, हालांकि मुझे इस बारे में निश्चित नहीं है।

— बार्ट

यह नीदरलैंड की प्रमाणित अग्नि पहचान कंपनी का एक उत्पाद है।

— बार्ट

रोकनेवाला भर में वोल्टेज को मापने निश्चित रूप से एक अच्छा विचार है। कारण जो मैंने अभी तक नहीं किया है, उन छोटे घटकों पर एक अच्छा कनेक्शन प्राप्त करना आसान नहीं है। अनुवर्ती परीक्षण में मैंने यह निश्चित रूप से किया होगा।

— बार्ट

पदनाम 8200 एक 1% रोकनेवाला का सुझाव देता है (जबकि ऊपर उल्लिखित 821 पदनाम 5% रोकनेवाला सुझाएगा)। आम तौर पर बोलते हुए, 1% प्रतिरोधों में कम बिजली अपव्यय विनिर्देश होते हैं क्योंकि वे बिजली अपव्यय के बजाय सटीक प्रतिरोध प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं।

— 5

Answer 2

ठीक है, आप बहुत सी चीजों पर अनुमान लगा रहे हैं, फिर भी आपको बहुत यकीन है कि एक 0805 अवरोधक, जो आपको लगता है कि ये हैं, 125mW के लिए रेट किया गया है।

1W-रेटेड (70 डिग्री सेल्सियस पर) 0805 प्रतिरोधक हैं। बेशक वे बहुत गर्म चलेंगे, लेकिन वे ऐसा करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। आपके पास जो मूल्य है, उसमें 70 ° C पर अधिकतम 500mW होने की संभावना है। या शायद कम मूल्यांकन किया गया है, लेकिन कोई स्पष्ट अंतर नहीं होगा।

मैं व्यक्तिगत रूप से इस विशेष स्थिति में अपने मुद्रित विनिर्देश के पास चलने वाले हिस्सों में भी सहज महसूस नहीं करूंगा , लेकिन वास्तव में सतह माउंट भागों पीसीबी विवरण के प्रति बहुत संवेदनशील हैं- परीक्षणों से बहुत छोटा हिस्सा बहुत अधिक शक्ति को नष्ट कर सकता है (बहुत बड़े के समान) भाग) यदि एक जमीनी तल पर रखा गया है। पतले निशान वाले एकल पक्षीय बोर्ड पर एक बहुत बड़ा हिस्सा वसा लीड, एक ग्राउंड बेस आदि के साथ 0603 भाग की तुलना में अधिक गर्म हो सकता है।

मुझे इस सर्किट में कोई अतिरेक दिखाई नहीं देता है, इसलिए किसी भी प्रकार की एकल बिंदु विफलता- ऑप्टो, यूनिट्स को तार, रोकनेवाला, डायोड सिग्नलिंग को पहचानने में विफलता का कारण बन सकता है इसलिए इसे सुरक्षा-महत्वपूर्ण के रूप में नहीं माना जा रहा है मामूली में डिवाइस डिजाइन।

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(संपादित करें: मेरा एक सुझाव है- कि आप इस बात की पुष्टि करते हैं कि इनपुट वास्तव में 24V DC पर रेट किया गया है। 24VAC के साथ बिजली का अपव्यय लगभग 24VDC इनपुट के साथ आधा होगा। - ठीक है आपने इसे एक टिप्पणी में शामिल किया है )

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समीकरण के दूसरी तरफ, यदि विचाराधीन वोल्टेज एक बैकअप बैटरी बैंक से आ रहा है, तो '24VDC' 28VDC की तरह अधिक हो सकता है, जो बिजली अपव्यय को काफी बढ़ा देगा- 850mW से अधिक। प्रतिरोधक एक दूसरे के करीब होते हैं इसलिए वे एक दूसरे को गर्म करेंगे।

आपूर्तिकर्ता के साथ इसे बढ़ाएं।

Comments

8200 पदनाम 1% सहिष्णुता अवरोधक का सुझाव देता है जो कि एक बढ़ाया शक्ति अपव्यय रेटिंग होने की संभावना नहीं है।

— EBlake

क्या ये सिस्टम किसी अलार्म को संकेत देने के लिए वोल्टेज या वोल्टेज की अनुपस्थिति का उपयोग कर रहे हैं - एक मामले में, विफलता कम से कम एक शाब्दिक गलत अलार्म पैदा करने से कम से कम स्पष्ट रूप से स्पष्ट होगी (जब तक कि जलती हुई

— रेज़र

हेह, यह है कि पॉजिटिव सिग्नलिंग के साथ अलार्म मल्टीप्लेक्स कैसे काम करता है: यदि आग का पता चलता है, तो पैनल को आग लगाने पर एक करंट भेजा जाता है, इसलिए आपको पैनल के पास केवल एक फायर डिटेक्टर की आवश्यकता होती है जो वास्तविक अलार्म का कारण बनता है।

— रैकैंडबॉमन

Answer 3

आम तौर पर सामान्य प्रयोजन एसएमडी प्रतिरोध आमतौर पर मोटी फिल्म प्रकार के होते हैं।

बाधा के इस प्रकार है नहीं लंबे समय तक अधिभार (वास्तव में, कोई नहीं कर रहे हैं) के लिए बनाया गया है, लेकिन (बहुत ज्यादा शक्ति के माध्यम से) का उत्पादन ताप हिस्सा overstressing के प्रभाव प्रतिरोध बदलने के लिए है नीचे प्रारंभिक चरण में:

( स्रोत )

इस प्रकार के सर्किट में, जहां एलईडी और डायोड का फॉरवर्ड वोल्टेज करंट में बदलाव के लिए काफी नहीं बदलेगा (एक सिलिकॉन डायोड के लिए यह 60mV प्रति दशक करंट है), जो निरंतर वोल्टेज के करीब के साथ सर्किट में करंट को बढ़ाएगा इस अवधि के दौरान रोकनेवाला के पार भाग में अधिक गर्मी की ओर जाता है। यह एक थर्मल भगोड़ा पैदा कर सकता है ।

यह जला होगा या नहीं अज्ञात है (लेकिन अत्यधिक संभावना है कि अगर यह लगातार इस तरह के अधिभार के अधीन है), लेकिन यह निश्चित रूप से बताए गए जीवन की तुलना में कम होगा (आमतौर पर 25C पर कहा जाता है, हालांकि कुछ धीरज रेटिंग रेटेड तापमान पर हैं); वास्तव में, विफलता को जानबूझकर प्रेरित करने के लिए डिवाइस का तापमान बढ़ाना निर्माताओं के लिए एक सामान्य परीक्षण है क्योंकि विफलता दर बढ़ते तापमान के साथ तेजी से बढ़ती है।

इस प्रक्रिया का उपयोग निर्माताओं द्वारा कई मामलों में Arrhenius समीकरण का उपयोग करके घटकों के उपयोगी जीवन की भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है, जो जानबूझकर ऊंचे तापमान पर शुरुआती विफलताओं का कारण बनते हैं। यह अधिक सौम्य परिस्थितियों में घटक के एक पूर्वानुमानित जीवन की ओर जाता है।

मैं ओलिन से पूरी तरह सहमत हूं कि आपको इन इकाइयों को अस्वीकार कर देना चाहिए क्योंकि यूनिट की विश्वसनीयता आपूर्तिकर्ता द्वारा निर्दिष्ट वोल्टेज के चरम पर कम होने की गारंटी है, भले ही वे अधिभार से बच जाएं।

एक उचित डिजाइन एक हिस्से के ओवरस्ट्रेस की अनुमति कभी नहीं देगा, हालांकि ऐसे भाग हैं जो जानबूझकर अल्पावधि पल्स घटनाओं का सामना करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और अक्सर ईएसडी और बिजली संरक्षण सर्किट में पाए जाते हैं।

[अपडेट] यह सुपरकैट टिप्पणियों के रूप में संभव है, कि यह एक पीटीसी है, जैसे कि यह श्रृंखला

Comments

क्या किसी भी प्रकार के प्रतिरोधक होंगे जो चित्र के समान दिख सकते हैं, लेकिन एक मध्यम सकारात्मक तापमान गुणांक होगा (नुकसान का कारण बनने के लिए आवश्यक तापमान पर 2x-3x नाममात्र प्रतिरोध तक पहुंचना)? मुझे लगता है कि इस तरह के अवरोधक इस तरह के अनुप्रयोग के लिए आदर्श हो सकते हैं।

— 15

Answer 4

एकमात्र तरीका सर्किट समझ में आता है कि 820 ओम रोकनेवाला एक वर्तमान सीमित रोकनेवाला है। यह पिछले ड्राइविंग चरण के कलेक्टर अवरोधक के साथ मिलकर काम करता है । चालक का संग्राहक वोल्टेज 24v हो सकता है, लेकिन यदि इसका संग्राहक अवरोधक 1 k ओम है, तो 820 प्रतिरोधक के माध्यम से वर्तमान केवल 12ma होगा और बिजली की हानि लगभग 118mW होगी।

यह दिखाता है कि इस सर्किट का उपयोग खुले कलेक्टर इनपुट ड्राइवरों के साथ नहीं किया जाना चाहिए !

Comments

कोई "पिछला ड्राइविंग चरण" नहीं है। ये ऐसे इनपुट हैं जो 2.2 से 24V तक की वोल्टेज लेते हैं।

— पाइप

@ imp किस स्रोत प्रतिबाधा के साथ इनपुट हैं? क्या यह वास्तव में सिर्फ एक बैटरी है?

— user207421

@ पका: "पिछले" ड्राइवर होना चाहिए। भले ही यह कुछ सेंसर के साथ श्रृंखला में एक बैटरी है। सेंसर का प्रतिबाधा कलेक्टर अवरोधक के समान ही काम करेगा।

— गुइल

हां, लेकिन फिर भी, यह एक वोल्टेज लेने के लिए डिज़ाइन किया गया है , 24 वोल्ट तक, इसके इनपुट से जुड़ा हुआ है। दूसरी तरफ जो कुछ भी है वह अप्रासंगिक है, और अगर यह वोल्टेज को नीचे गिराने के लिए कुछ अज्ञात स्रोत प्रतिरोध के साथ डिज़ाइन किया गया है, तो यह अब अधिक लंबा नहीं है। सवाल इस इकाई के लिए ड्राइवरों को डिजाइन करने के बारे में नहीं है - उनके पास पहले से ही है।

— पाइप

यह एक "सफेद झूठ" है, इनपुट 24 वी लेने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। जिसने कभी दावा किया, आसानी से इसे सीमाओं का उल्लेख करना भूल गया। यह शायद 12 वी के लिए डिज़ाइन किया गया था, लेकिन इसे अधिक अनुप्रयोगों पर उपयोग करने के लिए, उन्होंने सिर्फ कल्पना को बदल दिया।

— गुइल