वोल्टेज विभक्त पर 2 सीरियल प्रतिरोधों का उद्देश्य

नीचे योजनाबद्ध / चित्र में, वोल्टेज विभक्त के लिए 2 धारावाहिक प्रतिरोधों का उद्देश्य क्या है? तापमान, थर्मल पलायन, स्टॉक, कीमतें, या कुछ और?

धन्यवाद।

ढांच के रूप में

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

voltage resistors

— उगुर बकी
स्रोत

जवाबों:

यह आमतौर पर सुरक्षा के लिए विश्वसनीयता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए किया जाता है।

खतरनाक उच्च वोल्टेज से संचालित होने पर, सर्किट को CE जैसे सुरक्षा अनुमोदन को पूरा करने के लिए सिंगल पॉइंट ऑफ़ फेल्योर (SPOF) सुरक्षा की आवश्यकता होती है। विशेष रूप से, एक खतरनाक वोल्टेज आमतौर पर है कि 50 वैक या 120 वीडीसी से ऊपर है, लेकिन आवश्यकता मानकों में बताई गई है कि उपकरण को अनुमोदित किया जाना चाहिए। यह निश्चित रूप से आपके 400 VDC पर लागू होता है।

SPOF के लिए डिज़ाइन करने का अर्थ है कि एकल घटक की विफलता के प्रभाव को सर्किट पर हर घटक के लिए विचार करना होगा। SPOF के लिए, 'विफलता' का अर्थ है कि घटक शॉर्ट-सर्किट या ओपन-सर्किट विफल हो जाता है। घटक सभी इस तरह से वास्तविक जीवन में विफल नहीं होते हैं, लेकिन यह इस तरह से SPOF में माना जाता है। सर्किट को आगे खतरों का कारण नहीं होना चाहिए, जैसे कि आग, लोगों को नुकसान या अन्य घटकों की ओवर-रेटिंग, जब इस तरह से एक भी घटक विफल हो गया हो।

यहां SPOF को ध्यान में रखते हुए, 400 V से एक एकल श्रृंखला अवरोधक शॉर्ट-सर्किट को विफल कर सकता है और 1 K रोकनेवाला और आउटपुट में 400 V वितरित कर सकता है। इसलिए SPOF- स्तर की सुरक्षा के लिए इसके बजाय दो श्रृंखला प्रतिरोधों का उपयोग किया जाता है। यदि कोई शॉर्ट-सर्किट में विफल रहता है, तो दूसरे को अभी भी काम करना होगा क्योंकि हम विफलता के एक बिंदु पर विचार कर रहे हैं।

प्रत्येक जीवित अवरोधक को पूर्ण वोल्टेज और शक्ति को संभालने के लिए रेट किया जाना चाहिए, जिसके बाद उसे निपटना होगा। तो यहाँ, आपको 400 V प्लस के लिए 1 M प्रतिरोधों की आवश्यकता होगी जो आपकी आपूर्ति की सहिष्णुता के साथ साथ एक सुरक्षा मार्जिन (500 V या अधिक?)। और बिजली की रेटिंग को व्युत्पन्न करने के साथ एक एकल 1 एम रोकनेवाला और 1 के पार उच्चतम 400 वी आपूर्ति वोल्टेज के लिए होना चाहिए। तो 160 mW के अपव्यय को देखें और कम से कम 320 mW के अवरोधक का उपयोग करें जैसे 1/2 W।

अगला, यदि 1 K ओपन-सर्किट में विफल रहता है, तो 2 M स्रोत प्रतिबाधा के माध्यम से 400 V आपके आउटपुट पर वितरित किया जाएगा। इसलिए उस पर भी विचार करने की जरूरत है। आप एक दूसरे समानांतर प्रतिरोधक का उपयोग कर सकते हैं और दोनों को 2 K बना सकते हैं। आपके द्वारा अब प्राप्त चार प्रतिरोधों में से किसी एक की विफलता संभावित विभक्त आउटपुट वोल्टेज को प्रभावित करेगी, ताकि इसके लिए अनुमति दी जाए। यदि यह सिर्फ 400 वी की उपस्थिति का पता लगा रहा है, तो उपयुक्त प्रतिरोधक मान आउटपुट को एनपीएन ट्रांजिस्टर या वोल्टेज तुलनित्र को चलाने देगा जो तीन संभावित डिवाइडर (2M: 1K सामान्य रूप से, 1M: 1K: 3 के कारण होने वाले तीन आउटपुट वोल्टेज में से किसी एक से काम करेगा। , 2M: 2K)। यदि आप 400 V को मापने का प्रयास कर रहे हैं, तो आप सही वोल्टेज (लगभग तीन समान में से दो वोल्टेज) की पहचान करने के लिए एक दूसरे और तीसरे समान विभक्त सर्किट को जोड़ सकते हैं और उन्हें बहुसंख्यक मतदान सर्किट के माध्यम से डाल सकते हैं।

यह मूल कारण नहीं हो सकता है कि यहां आपके सर्किट में दो श्रृंखला प्रतिरोधक हैं, मुझे एप्लिकेशन या इसकी आवश्यकताएं नहीं पता हैं। लेकिन इसका एक कारण यह क्यों होना चाहिए।

विश्वसनीयता, सुरक्षा और ईएमसी के लिए डिजाइनिंग अक्सर शुद्ध फ़ंक्शन पर सर्किट डिजाइनों में भूल जाते हैं। यह एक सर्किट के बहुत ही गर्भाधान में इन आवश्यकताओं पर विचार करने के लिए एक बहुत अच्छा डिजाइन दृष्टिकोण है, बाद में उन्हें जोड़ने की कोशिश न करें।

— TonyM
स्रोत

शायद यह इसलिए है क्योंकि मैंने कभी भी उच्च वोल्टेज सर्किट के साथ काम नहीं किया है (बहुत कम बनाया गया है) जो मुझे यह वास्तव में उल्टा लगता है, लेकिन क्या मैं आपके उत्तर को सही तरीके से समझ रहा हूं, कि सर्किट को डिजाइन करने का तरीका भले ही MTBF घटता है, लेकिन ऐसा तब किया जाता है जब एक विफलता यह आग या खतरनाक खतरों के मामले में उतना खतरनाक नहीं है?

— user3052786

@ user3052786, दिलचस्प टिप्पणियाँ लेकिन यह एक अलग लक्ष्य है। MTBF एक विफलता की संभावनाओं की जांच कर रहा है: फ़ंक्शन की विश्वसनीयता। यह एक विफलता के परिणामों की जांच कर रहा है: सुरक्षा की विश्वसनीयता, फ़ंक्शन की नहीं। घटकों / प्रणालियों के लिए दोहरे और ट्रिपल अतिरेक पर एक रीड भी करें, समान रूप से सीखने के लायक है। यद्यपि बहुत कम सामान्य और घरेलू अनुप्रयोग, आप उड़ान के बारे में बेहतर महसूस करेंगे :-)

— टोनीएम

ठीक है, मैं देख रहा हूं कि अलग-अलग प्राथमिकताएं हैं, मेरा मतलब यह पूछना था कि क्या यह जानबूझकर एक विफलता के परिणामों को कम करने के लिए फ़ंक्शन की विश्वसनीयता का त्याग कर रहा है। क्योंकि यह मुझे लगता है कि इस मामले में दो प्रतिरोधों का उपयोग करने से विफलता की संभावना बढ़ जाएगी (जैसा कि बिगड़ा हुआ कार्य), क्योंकि यह एक और घटक है जो विफल हो सकता है।

— user3052786

लेकिन यहां तक कि अगर यह विफल हो जाता है, और यह शॉर्ट-सर्किट विफल हो जाता है (जो मैंने कभी नहीं देखा है, लेकिन जैसा कि मैंने कहा है, मैं कई उच्च-शक्ति डिजाइनों के संपर्क में नहीं आया हूं), अचानक कोई भी लोड नहीं ट्रिगर होता है घटकों के बहाव में विफलताओं की एक संभावित भयावह श्रृंखला, क्योंकि दूसरे अवरोधक में उच्च धारा को संभालने के लिए गर्मी लंपटता के लिए पर्याप्त हेडरूम है?

— user3052786

@TonyM: SPOF सुरक्षा कभी-कभी "विफल-सुरक्षित" डिज़ाइन टैग के तहत भी जाती है। इसका मतलब है, किसी भी विफलता के कारण में, डिजाइन एक गैर-खतरनाक स्थिति में आता है। सुरक्षित डिज़ाइन विफल होने के लिए एक और विशिष्ट उदाहरण अलार्म सिग्नल के लिए तर्क स्तर की परिभाषा के बारे में है: यानी एक कट तार का पता लगाने के लिए सक्रिय कम सिग्नल या अलार्म के रूप में शॉर्ट सर्किट का पता लगाने के लिए सक्रिय उच्च सिग्नल।

— boink

अधिकांश प्रतिरोधों, विशेष रूप से एसएमडी (यहां तक कि बड़े 1210 वाले) को 400 वी के लिए रेट नहीं किया गया है।

तो संभावनाओं में से एक यह है कि उन्होंने वोल्टेज आवश्यकता को विभाजित करने के लिए श्रृंखला में 2 का उपयोग किया।

जबकि उच्च श्रेणी के प्रतिरोधक मौजूद होते हैं, पर विचार करने के लिए अन्य कारक होते हैं जैसे कि लागत, उपलब्धता, अतिरिक्त समय जो उन्हें स्रोत बनाता है, पिक एंड प्लेस मशीन में डालने के लिए एक अतिरिक्त घटक इत्यादि (अर्थात अधिकांश PCBA घरों में 1M होगा मानक प्रतिरोधों, लेकिन उच्च वोल्टेज वाले की संभावना नहीं है)। तो यह माना जाता है कि सभी चीजें सिर्फ 2 मानक वाले का उपयोग करने के लिए सस्ता हो सकती हैं। उच्च वोल्टेज वाले स्टॉक से बाहर जाने की स्थिति में यह अधिक लचीलापन भी देता है।

यह भी विचार करें कि यहां तक कि अगर आपके पास 1210 प्रतिरोधक हैं जो 400V को सहन कर सकते हैं, तो पीसीबी रेंगना सहिष्णुता को रोकनेवाला की तुलना में बड़ी दूरी की आवश्यकता हो सकती है, इसलिए आपको या तो एक बड़ा अवरोधक या एक से अधिक की आवश्यकता होगी।

से इस पैनासोनिक डेटापत्रक।

इस Vishay डेटाशीट से।

— वेस्ले ली
स्रोत

क्या आपने इन डेटाशीट को देखा है? आप 1206 पैकेज के लिए 700V और 1210 पैकेज के लिए 1000V कर सकते हैं ? vishay.com/docs/49876/_tnpve3_vmn-pt0447-1504.pdf vishay.com/docs/28881/tnpve3.pdf

— बकी

वे काफी विशिष्ट प्रतिरोधक हैं, मैंने कभी नहीं कहा कि वे मौजूद नहीं हैं। मैं अपने उत्तर में "सबसे" का उल्लेख विशेष रूप से उसी के कारण करता हूं। एक उच्च वोल्टेज वाले (फिर आपके पास पीसीबी रेंगना और दूरी सहनशीलता, डिवाइस सहिष्णुता से स्वतंत्र) के स्रोत की तुलना में "सामान्य रूप से" उपलब्ध प्रतिरोधों के 2 या 3 का उपयोग करना आसान है। वैसे भी, चूंकि सर्किट / संदर्भ के बारे में बहुत अधिक जानकारी नहीं है, इस तथ्य के अलावा कि इसका वोल्टेज विभक्त / आरसी फ़िल्टर, इसके परे अनुमान लगाने के लिए काफी कठिन है।

— वेस्ले ली

मेरा कहना है, अधिकांश इंजीनियरों या फैब घरों में स्टॉक में मानक रेटिंग के साथ 1M प्रतिरोधक होंगे। यदि आप चाहते हैं कि हाई वोल्टेज रेटिंग वाले आपको एक विशिष्ट ऑर्डर, पिक एंड प्लेस मशीन, आदि पर माउंट करने के लिए नई रील

— वेस्ले ली

आपके ध्यान देने के लिए धन्यवाद! कृपया इन लिंक की जाँच करें। पहले वाला 1Mohm और दूसरा वाला 2Mohm है । एक ही कीमत और एक ही पैकेज। क्या इस एप्लिकेशन के लिए समान शर्तों के तहत 2Mohm का उपयोग करना संभव है? digikey.com/product-detail/en/vishay-dale/TNPV12101M00BEEN/... digikey.com/product-detail/en/vishay-dale/TNPV12102M00BEEN/...

— Ugur बाकी

@UgurBaki - विचार करने के लिए एक अन्य कारक पीसीबी क्लीयरेंस / क्रीपेज दूरियां हैं (वे थोड़ा अलग हैं)। 1206/1210 पैकेज को मिलाप पैड के बीच 2 मिमी लगता है, जो 400VDC के लिए थोड़ा बहुत करीब है और असुरक्षित हो सकता है।

— वेस्ले ली

यदि आपके पास वोल्टेज वी के साथ पावर रेटिंग डब्ल्यू का एक प्रतिरोधक आर है, तो आर पर प्रसारित शक्ति होगी $V^2/R$ $(V/2)^2/(R/2) = V^2/2R$

— मितु राज
स्रोत

यह सबसे सरल (और शायद सही) उत्तर है। 2x1M @ 1 / 3W प्रतिरोधक सुरक्षित रूप से 2 / 3W तक विघटित हो सकता है, जो कि 0.8V तक 1.6mA, बनाम 1 / 3W प्रति अवरोधक 0.8mA अधिकतम @ 400V है। यहां तक कि अगर लोड <0.8mA है, तो वे चरम धाराओं (क्रश, उछाल, आदि) के लिए योजना बना सकते हैं

— Doktor J