रोकनेवाला वृद्धि रेटिंग

मेरे पास एक 220uF कैपेसिटर वाला एक सर्किट है और दबाव को सीमित करने के लिए एक अवरोधक का उपयोग किया जाता है

मैंने बेवकूफी से गलत बिजली रेटिंग रोकनेवाला फिट कर दिया (और कोई आश्चर्य नहीं कि यह विफल रहा) अपनी गलती का एहसास करने में मुझे कुछ समय लगा। मेरा मानना है कि सही अवरोधक ठीक है (यह समय की एक महत्वपूर्ण राशि के लिए चला गया और शक्ति दोगुना है) लेकिन मैं थोड़ा आश्चर्यचकित हूं कि मैं रेटिंग की गणना कैसे करूं और इसे सैद्धांतिक रूप से साबित करूं

प्रतिरोधक (मैंने समानांतर में दो का इस्तेमाल किया) फिट थे 3R3 1.5W 2512 पैकेज

TE कनेक्टिविटी CRGS2512J3R3 (मैंने एक लिंक जोड़ने की कोशिश की लेकिन पर्याप्त प्रतिष्ठा नहीं है)

डेटाशीट में एक ग्राफ़ भी है जो मुझे बताता है कि सर्ज रेटिंग पर्याप्त नहीं है और मुझे इस बात में दिलचस्पी है कि वे इन वक्रों की गणना कैसे करें ताकि मैं अन्य प्रतिरोधों के लिए बछड़ों को लागू कर सकूं जहाँ वे ग्राफ प्रदान करने के लिए इतने उपयोगी हैं

यहाँ साजिश है

मैंने एक गुंजाइश (100VDC आपूर्ति) के साथ दबाव को मापा और इसकी 40A से थोड़ी अधिक, सैद्धांतिक अधिकतम 60A से अधिक है, लेकिन एक रिवर्स पोलरिटी संरक्षण डायोड और फ्यूज है और इसे कम करने के लिए पीसीबी ट्रेस और कैप ईएसआर है।

कुल अशुद्धि जो समानांतर में दो प्रतिरोधों से होकर गुजरती है इसलिए लगभग 20A प्रत्येक रोकनेवाला

जैसा कि देखा जा सकता है कि लगभग 0.5ms के बाद उछाल 50% तक कम हो गया है, इसलिए मेरा मानना है कि मैं इसे एक चौकोर तरंग के रूप में 0.5ms की चौड़ाई के साथ एक सभ्य सन्निकटन के रूप में मान सकता हूं (जैसे EMC मानक टीवीएस डायोड के लिए सलाह आदि)

ऑनलाइन जैसे ऐप-नोट्स हैं

एसएमडी प्रतिरोधों पर विशेस पल्स लोड: लिमिट में (लिंक जोड़ने के लिए फिर से पर्याप्त छूट नहीं)

मैं समझता हूं कि आवधिक दालों को एक एकल पल्स की तुलना में अधिक व्युत्पन्न करने की आवश्यकता होती है (जो कि तार्किक है) जिस बिंदु पर एक एकल पल्स आवधिक हो जाता है वह एक और विषय है क्योंकि शायद सभी इलेक्ट्रॉनिक्स को किसी बिंदु पर बंद करने की आवश्यकता है!

1 सेकंड की अवधि के साथ आवधिक दालों के लिए डेटासेटशीट में गणना का उपयोग करना और मेरे inrush माप डेटा का उपयोग करना

पी = (वी ^ 2 / आर) * टीआई / टीपी

वी = 100, आर = 3.3, टीआई = 0.0005, टीपी = 1

मुझे 1.515W (पूर्ण अधिकतम) का मान देता है और मैं देख सकता हूं कि यदि अधिक बार लागू होता है तो शक्ति बढ़ जाती है (जो ऐसा तब हुआ जब अवरोधक विफल हो गया)

डेटाशीट (आंख पर आसान नहीं) से ग्राफ को देखते हुए, लेकिन 3R3 रोकनेवाला के माध्यम से 20.1A के साथ तो 1333W की एक चरम शक्ति thats

डेटाशीट के ग्राफ़ से ग्राफ 0.001 पल्स टाइम (मानों को पढ़ने के लिए एक सुविधाजनक बिंदु के लिए) के उदाहरण के लिए सहमत प्रतीत होता है, ग्राफ़ कहता है कि लगभग 1kW अधिकतम पीक पल्स पॉवर जहां पर गणना यह कहती है कि औसत लगभग 1WW होगा रोकनेवाला की रेटिंग दोगुनी है

मुझे लगता है कि मैंने इसे देखने के लिए बहुत समय बिताया है और बस बिस्तर पर जाने और नए सिरे से जागने की जरूरत है, मैं उलझन में हूं कि क्या मैं यह सही कर रहा हूं या क्या मुझे सिर्फ एक सुराग नहीं है!

मैं संधारित्र में ऊर्जा की गणना कर सकता हूं, लेकिन यह सुनिश्चित नहीं कर सकता कि मैं इसके साथ क्या करूंगा, क्या विधि सही है? क्या कोई बेहतर तरीका है? क्या यह ऐसा करने का तरीका है जब निर्माता पल्स / सर्ज रेटिंग निर्दिष्ट नहीं करता है?

किसी भी सलाह की बहुत प्रशंसा की जाएगी

resistors derating

— जेमी मेमने
स्रोत

अच्छा सवाल। + 1। पुराने दिनों में रेसिस्टर्स बड़े थे जो सर्ज रेटिंग्स की जानकारी की कमी के बावजूद इस समस्या को कम कर देते थे। उनके सर्ज स्पेक्स पर बहुत अच्छा लगता था। एक वास्तविक उत्पाद के पास EMC कारणों के साथ B + लाइन के साथ श्रृंखला में एक छोटा प्रारंभ करनेवाला होता है। इस तरह के कुंडल को शक्ति में वृद्धि धाराओं को कम करने के लिए हेरफेर किया जा सकता है, खासकर अगर यह हवा की तरह संतृप्ति के लिए प्रवण नहीं है।

— ऑटिस्टिक

मेरी बकवास वर्तनी को संपादित करने और संधारित्र के ईएसआर में जोड़ने के लिए धन्यवाद, मैं उस के बारे में भूल गया था !, वास्तव में और ईएमआई फ़िल्टर एक आम मोड भी बहुत

— जेमी लैम्ब

जवाबों:

$I^2\cdot s$

उपरोक्त प्रकार के विनिर्देश फ़्यूज़ के लिए अधिक पाए जाते हैं, क्योंकि यह वह कार्य है जो वे करते हैं और इसलिए करने के लिए निर्दिष्ट हैं। दूसरी ओर, प्रतिरोधकों को वास्तव में अलग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। तो यह विचार करने के लिए एक और कारक जोड़ता है।

इसके बजाय, अपने 2512 वक्र को देखें। यह लगभग तक सपाट है $t=100\:\mu\textrm{s}$ $4000\:\textrm{W}\cdot 100\:\mu\textrm{s}=400\:\textrm{mJ}$ $18\:\textrm{W}\cdot 1\:\textrm{s}=18\:\textrm{J}$ $1\:\textrm{s}$

\begin{aligned} E_{l i m i t} & = 4000 W \cdot t \\ E_{l i m i t} & = 1.91089572 J \cdot \ln (t) + 18 J \end{aligned} \begin{aligned} where t \leq 100 μ s \\ where 100 μ s \leq t \leq 10 s \end{aligned}

$\begin{split}E_{limit}&=4000\:\textrm{W}\cdot t\\E_{limit}&=1.91089572\:\textrm{J}\cdot \ln \left(t\right)+18\:\textrm{J}\end{split}\quad\begin{split}&\textrm{ where}\quad t \le 100\:\mu\textrm{s}\\&\textrm{ where}\quad 100\:\mu\textrm{s}\le t \le 10\:\textrm{s}\end{split}$

यह एक हॉट-स्पॉट गणना है और यह चार्ट अवधि के कुछ समय के लिए केवल अच्छा है, जहां अन्य कारक अपव्यय को रेटेड शक्ति पर स्थिर करने की अनुमति देते हैं। वे केवल एक सेकंड में बाहर जाने वाले वक्र को दिखाते हैं। लेकिन उपरोक्त समीकरण उस वक्र के अंत में थोड़े अतीत के लिए काम कर सकता है। बावजूद, यह आपको एक विचार देता है।

यदि मैंने अभिन्न अधिकार किया है, तो आपके आरसी सर्किट द्वारा आपके आर में वितरित ऊर्जा, निम्नलिखित कार्य है:

E_{d e c a y} = \frac{V_{0}^{2} \cdot C}{2} \cdot (1 - e^{- \frac{2 \cdot t}{R \cdot C}})

$E_{decay}=\frac{V_0^2\cdot C}{2}\cdot \left(1-e^{-\cfrac{2\cdot t}{R\cdot C}}\right)$

$E_{limit}$ $40\:\textrm{A}$ $V_0=132\:\textrm{V}$ $t=100\:\mu\textrm{s}$ $\approx 462\:\textrm{mJ}$

वक्र इंगित करता है कि, थोड़ा और समय दिया, पर्याप्त समय होना चाहिए और इसलिए कोई समस्या नहीं है। लेकिन यह एकल डिवाइस का उपयोग करते समय कोने के मामले की समस्या का सुझाव देता है।

मुझे लगता है कि आप उनमें से दो का उपयोग कर रहे हैं और अभी भी समस्याएं हैं। (मुझे यकीन नहीं है कि यह सब कैसे घुड़सवार है और यह भी महत्वपूर्ण हो सकता है।) किसी भी मामले में, यदि आप में प्लग करते हैं $1.65\:\Omega$ $812\:\textrm{mJ}$

$t\lt 100\:\mu\textrm{s}$

तो सुधार के साथ, आप अधिक आसानी से देख सकते हैं कि समय की एक छोटी अवधि के लिए भी कहें $t=10\:\mu\textrm{s}$ $E_{decay}$ $V_0=132\:\textrm{V}$ $40\:\textrm{A}$ $100\:\textrm{mJ}$ $1.65\:\Omega$ $4000\:\textrm{W}\cdot 10\:\mu\textrm{s}=40\:\textrm{mJ}$ $V_0=100\:\textrm{V}$ $60\:\textrm{mJ}$

मैं देख सकता हूं कि आपको परेशानी क्यों हो रही है।

— Jonk
स्रोत

इस उत्तर के लिए धन्यवाद, ओह्म प्रति जूल डेटाशीट से उपलब्ध नहीं है जो मैं निर्माता से परामर्श कर सकता था, हो सकता है कि अगर मुझे बाद में समय मिलता है तो वह इसे बंद कर देगा। मैं देख सकता हूं कि आप कैसे समीकरणों पर पहुंचे हैं लेकिन मैंने विवरण (अभी तक) की जांच की है। Edecay के लिए आपके समीकरण में Vo इनपुट इनपुट है?

— जेमी मेम्ने

आपूर्ति वोल्टेज 100VDC है और आप सही हैं कि मैं इन प्रतिरोधों में से दो का उपयोग कर रहा हूं, 1.65 ओम का कुल प्रतिरोध देने के लिए समानांतर में। क्या अभी भी मेरे लिए समझ में नहीं आता है कि Vishay डेटाशीट में समीकरण ग्राफ के साथ सहमत नहीं है, यदि आप इसे इसके सरल (V ^ 2 / R) * (कर्तव्य चक्र) पर देखते हैं, तो यह मेरे लिए समझ में आता है, अगर यह था 1 सेकंड की अवधि के साथ 1 सेकंड की पल्स फिर उसका DC और मेरे दिमाग में कोई भी व्युत्पन्न नहीं होगा ताकि Vishay datasheet समीकरण सभी प्रतिरोधों के लिए काम करे, ऐसा लगता है कि यह बस सत्ता के लिए व्युत्पन्न है। आपके जवाब के लिए धन्यवाद इसकी सराहना की

— जेमी मेम्ने

@JamieLamb हाँ, Vo 132 Vdc है जिसका अनुमान मैंने आपके 40 A आकृति के आधार पर लगाया। (४० ए समय ३.३ ओम।)

— जोंक

@JamieLamb मैंने चार्ट को देखने की तुलना में डेटाशीट पर बहुत अधिक ध्यान नहीं दिया और कम समय की ऊर्जा का अनुमान लगाने के लिए वक्र का उपयोग करने के लिए इसे बनाम समय सहन कर सकता था। यह एक साधारण व्युत्पत्ति थी, क्योंकि व्युत्पन्न रेखा लॉग स्केल पर "स्ट्रेट" है।

— जोंक

मेरे पास 100V का डीसी इनपुट है, दो 3.3 3.3 ओम रेसिस्टर्स समानांतर में बराबर 1.65 ओम। एक डायोड और ईएमआई फिल्टर और संधारित्र के ईएसआर सभी मेरे मापा वर्तमान को कम करने के लिए काम करते हैं कोई समस्या नहीं है, हालांकि मैं आपके द्वारा आपूर्ति की गई

— जेमी मेम्ने

एक पल्स से तापमान वृद्धि की गणना करें, यह मानते हुए कि गर्मी पूरी तरह से अवरोधक बनी हुई है। यदि 5 डिग्री सेंट, इसका ठीक है, है ना? लेकिन अगर 5,000 डिग्री सेंट बढ़ जाता है, तो (पहले से ही प्लाज्मा में बदल गया है) ठीक नहीं है, सहमत हैं?

हमें यह जानने की जरूरत है कि रोकनेवाला आंतरिक रूप से कितना गर्मी जमा कर सकता है। यहां एक उपयोगी संख्या है: सिलिकॉन की विशिष्ट गर्मी (शुद्ध सामग्री की तरह, सिलिकॉन वेफर्स के रूप में उपयोग की जाती है) 1.6 picoJoules प्रति क्यूबिक माइक्रोन प्रति डिग्री सेंटीग्रेड वृद्धि है।

मैं आपको रोकनेवाला आकार को माइक्रोन, लंबाई, चौड़ाई, ऊँचाई में परिवर्तित करने और कुल मात्रा की गणना करने देता हूँ। मान लें कि रोकनेवाला के पास एक मिट्टी / सिरेमिक का आधार है, जिस पर धातु फिल्म जमा की जाती है। फिल्म में गर्मी उत्पन्न होती है, और जल्दी से सिलिकॉन / मिट्टी / सिरेमिक बेस में प्रवाहित होती है।

समय की कमी क्या हैं? यहाँ ध्यान दें। गर्मी के प्रवाह के लिए स्थिरांक आकार के साथ लाइनर नहीं हैं। आकार के वर्ग के रूप में समय स्थिरांक बदलते हैं।

सिलिकॉन क्यूब टाइम कॉन्स्टेंट का आकार

1 मीटर घन 11,400 सेकंड

10 सेमी क्यूब 114 सेकंड

1 सेमी घन 1.14 सेकंड

1 मिमी क्यूब 0.014 सेकंड (14 मिली सेकेंड) जो एसएमटी प्रतिरोधों के आकार के बारे में है

100 माइक्रोन क्यूब 114 माइक्रोसेकंड

10 माइक्रोन क्यूब 1.14 माइक्रोसेकंड

1 माइक्रोन क्यूब 11.4 नैनोसेकंड

0.1 माइक्रोन क्यूब 114 पिकोसेकंड (लगभग FETS की प्रवाहकीय परत की मोटाई

EDIT मेरी राय में, प्रतिरोधक क्षेत्र जितना अधिक मोटा होगा, उतना ही जीवित रहने वाला प्रतिरोधक होगा। पतली फिल्मों में, गर्मी को मिट्टी / सिलिकॉन बल्क में प्रवाह करना पड़ता है। एक कार्बन रचना रोकनेवाला में, अधिकांश अवरोधक शरीर में रोकनेवाला शामिल होता है; परिणाम यह है कि गर्मी को रेसिसटिव-बल्क में उत्पन्न किया जाता है और अच्छी तरह से पूरे द्रव्यमान को तत्काल हीट सिंक के रूप में उपयोग किया जाता है, क्योंकि गर्मी को आगे नहीं जाना है, सिवाय लीड को छोड़कर। इसे ध्यान में रखते हुए, इस आरेख की जाँच करें:

ढांच के रूप में

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

आइए 1 मिमी घन रोकनेवाला के ऊर्जा भंडारण पर चर्चा करें। आपके पास एक ऊर्जा भंडारण चुनौती है। प्रति पक्ष 1,000 माइक्रोन, उस घन में 1 बिलियन क्यूबिक माइक्रोन मात्रा होती है। संपूर्ण अवरोधक ---- प्रतिरोधक क्षेत्र, सुरक्षात्मक शीशा के बाहर, और किसी भी आंतरिक हार्ड-सिरेमिक बेस ---- को मानने पर 1.6 picoJoules प्रति घन सेंटीमीटर प्रति सेंट है, आपकी गर्मी क्षमता है

1 b i l l i o n c u b i c m i c r o n s * 1.6 p i c o J o u l e / c u b i c m i c r o n / d e g r e e C e n t

$1billion cubicmicrons * 1.6 picoJoule/cubicmicron/degree Cent$

या 1.6 मिलीजुअल / डिग्री सेंट एनर्जी स्टोरेज।

0.5milliSec के लिए आपकी ऊर्जा 20 एम्पियर प्रति अवरोधक (समानांतर में 2 रुपये, प्रत्येक 3.3) है। जूल क्या है? P = I ^ 2 & * R = 20 * 20 * 3.3 * 0.0005 सेकंड, या 1320 जूल / सेकंड * 0.0005 = 0.65 जूल।

अब 650 मिलीजुअल / 1.6 मिलीजुएल (1 मिलिमीटर क्यूब वॉल्यूम के लिए) को विभाजित करें और तापमान में वृद्धि 400 डिग्री सेल्सियस हो। मिलाप पिघलाता है; एल्यूमीनियम ढोंगी।

— analogsystemsrf
स्रोत

आपके इनपुट के लिए धन्यवाद, इसकी सराहना, इसकी प्रतिक्रिया के लिए मुझे थोड़ी देर लगी क्योंकि मुझे बांध दिया गया है। मुझे आपका समाधान पसंद है और मैं इसे बाद में काम करूंगा। मैं ऊष्मप्रवैगिकी में बहुत बड़े तरीके से दिलचस्पी लेता हूं दुर्भाग्य से मैं इस क्षेत्र में योग्य नहीं हूं और मैं जिन लोगों के समाधान प्रस्तुत करता हूं, वे हर विस्तार पर सवाल उठाएंगे, जो मैं कठिन विज्ञान के साथ बैकअप लेने में असमर्थ हूं। बहुत धन्यवाद, हालांकि मैं निश्चित रूप से यह सिर्फ मनोरंजन के लिए एक शॉट दे रहा हूँ!

— जेमी लैंब

P = v^{2} / R \frac{t i}{t p} = (100 x 100 / 1.65) x 0.0005 / 1 = 3.03 W

$P = v^2/R\frac{ti}{tp} = (100x100/1.65) \text x 0.0005/1 = 3.03W$

p = I^{2} R = 40 x 40 x 1.65 = 2, 640

$p = I^2R = 40x40x1.65 = 2,640$ रेज़िस्टर्स, सुरक्षित होने के लिए, आपको प्रत्येक रेज़िस्टर को पूरा भार ले जाना चाहिए। इसलिए आपको 3W को अलग करने में सक्षम होने के लिए प्रत्येक 3.3 अवरोधक की आवश्यकता है ।

संपादित करें: बिजली रेटिंग को दोगुना करने के अतिरिक्त कारण हैं: 1) प्रत्येक रोकनेवाला दूसरे अवरोधक की गर्मी अपव्यय क्षमता के साथ हस्तक्षेप करता है, 2) प्रत्येक प्रतिरोधक एक हीटर बन जाता है , दूसरे अवरोधक के लिए।

— Guill
स्रोत

क्या आप निश्चित हैं ?, प्रतिरोधक समानांतर हैं और हर एक में पूर्ण वोल्टेज लागू है, इसलिए मैंने सोचा कि मैं प्रतिरोधों की व्यक्तिगत रूप से गणना कर रहा हूं। मैं समझता हूं कि प्रतिरोध करने वाले बेजोड़ हैं लेकिन क्या केवल एक को पूरा लोड ले जाने की उम्मीद करना यथार्थवादी है?

— जेमी

रेसिस्टर्स बहुत अधिक लोड साझा करेंगे, असमान भाग को सहिष्णुता के आधार पर अनुमानित किया जाना चाहिए (एक के लिए मूल्य और दूसरे के लिए नीचे) एक ही बैच से दो प्रतिरोधों के लिए मिलान आमतौर पर निर्दिष्ट की तुलना में बहुत बेहतर होता है।

— कालपीएमपी

@ जैमी लाम्ब: हाँ, यह उचित है। यह देखते हुए कि आप पल्स चौड़ाई का अनुमान लगा रहे हैं, 100v अधिक हो सकता है, और प्रतिरोधों और उनके परिवेश की अपव्यय विशेषताओं निर्दिष्ट की तुलना में कम प्रभावी हो सकती है।

— गुइल