इस रिले सर्किट में फ्लाईबैक डायोड मुद्दों और पुल-इन और वर्तमान मुद्दों को पकड़ता है

Question

हालांकि यह एक बुनियादी सवाल हो सकता है लेकिन मैं अभी भी इससे जूझ रहा हूं। इस योजनाबद्ध में, दो ज़ेनर डायोड डी 1 और डी 2 रिले कॉइल एल 1 से बैक-टू-बैक जुड़े हुए हैं। Q1 के लिए BVds = -30V। क्या मैं 5.1 V zeners के बजाय D1 और D2 के लिए 15V (Vz = 15V) zeners का उपयोग कर सकता हूं? रिले के टर्न-ऑफ के दौरान रिले कॉइल या संपर्क क्षतिग्रस्त हो सकते हैं? यदि आवश्यक हो, तो मैं इस रिले (5V डीसी स्टैंडर्ड कॉइल) का उपयोग कर रहा हूं ।

इसके अलावा, रिले कॉइल की स्थिर वर्तमान खपत को कम करने के लिए, मैं योजनाबद्ध तरीके से अलग से दिखाए गए RC ckt का उपयोग करना चाहता हूं। जैसे ही Q1 चालू होता है, अपरिवर्तित संधारित्र अस्थायी रूप से एक मृत शॉर्ट के रूप में प्रकट होता है, जिससे रिले कॉइल के माध्यम से अधिकतम प्रवाह होता है और रिले संपर्कों को बिना चीटर के बंद हो जाता है। हालांकि संधारित्र चार्ज करता है, हालांकि, रिले कॉयल में गिरावट के माध्यम से वोल्टेज और पार दोनों। जब संधारित्र ने इस बिंदु पर आरोप लगाया है कि सर्किट स्थिर स्थिति तक पहुंचता है, तो रिले कॉयल के माध्यम से सभी वर्तमान आर 1 के माध्यम से घूम रहे हैं। जब तक ड्राइव वोल्टेज को हटा नहीं दिया जाता है तब तक संपर्क बंद रहेगा।

योजनाबद्ध तरीके से 'आर' या 'बी' के रूप में चिह्नित इस आरसी ckt को लगाने के लिए सबसे अच्छी जगह कौन सी है। क्या इससे कोई फर्क पड़ेगा? अनुभाग-बी मुझे सबसे अच्छा विकल्प लगता है, क्योंकि जब Q1 बंद हो जाता है, तो कैपेसिटर C1 R1 के माध्यम से जमीन के माध्यम से निर्वहन कर सकता है। जब मैं खंड-ए पर आरसी ckt को जगह दूंगा तो C1 का निर्वहन कैसे होगा? क्या मुझसे कोई चूक हो रही है? क्या इस RC ckt को लगाने से कोई दुष्प्रभाव होता है? कोई बेहतर उपाय?

कृपया मुझे सही करें अगर मैं गलत हूं या कुछ याद कर रहा हूं?

2012-07-09 को UPDATE1 :

ऊपर के योजनाबद्ध में कहें तो मेरे पास 6V डीसी स्टैंडर्ड कॉइल है (ऊपर डेटाशीट देखें), 48.5 ओम रिले। और C1 = 10uF को लें। मान लें कि R1C1 ckt को योजनाबद्ध ऊपर अनुभाग-ए में रखा गया है। बिजली की आपूर्ति + 5 वी पर है।

रिले कॉइल के पार 3V (होल्ड-ऑन वोल्टेज) की एक बूंद के लिए, वर्तमान में 62mA लगभग होना चाहिए। कुंडल के माध्यम से। तो स्थिर अवस्था में R1 के पार 2V है। स्थिर स्थिति पर रिले कॉइल के माध्यम से 62mA की वर्तमान के लिए, आर 1 32.33 ओम होना चाहिए।

और C1 पर चार्ज स्थिर अवस्था में 2V x 10uF = 20uC है।

अब इस डेटा शीट में, संचालन समय 15ms सबसे खराब स्थिति में दिया गया है। उपरोक्त आंकड़ों से हमारे पास RC = 48.5ohm x 10uF = 0.485 ms है। इसलिए, जैसे ही Q1 चालू होता है, C1 को 2.425 एमएस में लगभग पूरी तरह से चार्ज किया जाएगा।

अब मुझे कैसे पता चलेगा कि 2.425 एमएस की यह अवधि रिले के लिए अपने संपर्कों को बंद करने के लिए पर्याप्त है?

इसी तरह, जैसे ही Q1 बंद हो जाता है, बैक ईएम जेनरेट होने के कारण और जेनर डी 2 (वीज = 3.3 वी) प्लस 0.7V के डायोड डी 1 ड्रॉप से ​​क्लैंप हो जाता है, सी 1 भर में वोल्टेज -2 वी + (-3.3) हो जाएगा वी - 0.7 वी) = -2 वी। लेकिन C1 पर चार्ज अभी भी 20uC है। चूंकि कैपेसिटेंस स्थिर है, इसलिए चार्ज को घटाना चाहिए क्योंकि C1 के पार वोल्टेज Q1 से बंद होने के तुरंत बाद + 2V से घटकर -2V हो जाता है।
क्या यह Q = CV का उल्लंघन नहीं है?

इस बिंदु पर, बैक ईएमएफ के कारण रिले कॉइल के माध्यम से बहने वाली धारा 62mA में उसी दिशा में होगी जैसा कि टर्न-ऑफ Q1 से पहले था।

क्या यह 62mA करंट C1 को चार्ज करेगा या डिस्चार्ज करेगा? जैसे ही Q1 बंद होता है, C1 के पार वोल्टेज 6 V है? जैसे ही Q1 चालू होता है, मुझे b / w R1, C1, D1, D2 और रिले कॉइल प्रवाहित नहीं होंगे।

क्या कोई इन मुद्दों पर प्रकाश डाल सकता है?

2012-07-14 को UPDATE2 :

"एक प्रारंभ करनेवाला वर्तमान में तुरंत नहीं बदलेगा" - जबकि एक फ्लाईबैक डायोड डी 1 है ( कहो, डी 1 जेनर नहीं है लेकिन एक छोटा-संकेत या एक स्कूटी डायोड है , और जेनर डी 2 को उपरोक्त योजनाबद्ध रूप में, जैसे ही Q1 से हटा दिया जाता है चालू-बंद है, क्या वर्तमान स्पाइक भी नहीं होगा (कुछ यूसेज के लिए भी नहीं)?

मैं इस becoz से पूछ रहा हूं, अगर कोई करंट स्पाइक है तो इस स्पाइक के दौरान करंट की जो मात्रा प्रवाहित होगी (जैसे कि> इस मामले में 500mA) फ्लायबैक डायोड को नुकसान पहुंचा सकता है अगर मैंने अधिकतम चोटी के साथ डायोड का चयन किया था तो वर्तमान रेटिंग आगे लगभग 200mA या तो केवल।

62mA वर्तमान की राशि है जो Q1 पर होने पर रिले कॉइल के माध्यम से बह रही है। तो, क्यूई बंद होने के बाद रिले कॉइल के माध्यम से करंट कभी 62mA से अधिक नहीं होगा - एक पल के लिए भी नहीं (कुछ usecs के लिए कहो) ?

Comments

@ stevenvh- आपके कहने का मतलब है RC = (R1 || Rcoil) x C1?

— जैक

Yesssssssssssssss

— स्टीवनव जूल

आपका नवीनतम संपादन (C1 में 6 V) सही नहीं है। निम्न पक्ष -4 V पर जाएगा, लेकिन उच्च पक्ष तैर रहा है, इसलिए यह -2 V पर जाएगा। मैंने अपने उत्तर में संपादित में समझाया कि संधारित्र से या में कोई भी प्रवाह नहीं होता है, इसलिए इसका वोल्टेज नहीं बदल सकता।

— स्टीवनवह

यदि "-2 वी" से आपका मतलब है कि उच्च पक्ष -2 वी पर है, तो यह सही है। लेकिन तत्कालीन नहीं है। यह ज्यादा मायने नहीं रखता है, क्योंकि समय वास्तव में कम है, लेकिन FET को स्विच करने से वोल्टेज में परिवर्तन होता है और साथ ही C1 का निर्वहन शुरू होता है, क्योंकि यह FET के माध्यम से करंट था जो इसे चार्ज करता था। C1 डिस्चार्ज की दो प्रक्रियाएं और कॉइल के "डिस्चार्ज" (इसके साथ जाने वाली हर चीज के साथ) दोनों FET स्विच ऑफ होने के कारण होते हैं लेकिन एक दूसरे के स्वतंत्र रूप से होते हैं।

— स्टीवनवह

हां, लेकिन मैं कहूंगा कि "निचला पक्ष -4 V पर है और C1 के पार +2 V है, इसलिए उच्च पक्ष -2 V पर है"। यह एक ही बात है, लेकिन यह बेहतर कारण और प्रभाव को इंगित करता है।

— स्टीवन्वह

Answer 1

आप आरसी को बी साइड या ए साइड में रख सकते हैं। जब घटकों को श्रृंखला में रखा जाता है तो उनमें से क्रम काम करने के लिए मायने नहीं रखता है।

डायोड के बारे में। जब आप रिले को स्विच करते हैं तो यह FET के नाले पर एक (संभवतः बड़े) नकारात्मक वोल्टेज का कारण होगा, और उस वोल्टेज को 0.7 V डायोड ड्रॉप तक सीमित करने के लिए एक फ़्लाईबैक डायोड का उपयोग किया जाता है। तो डायोड (एस) कॉइल की सुरक्षा के लिए सेवा नहीं करते हैं, लेकिन एफईटी। यदि आप 15 V zeners का उपयोग करेंगे तो zeners का उपयोग करने से यह वोल्टेज -5.7 V या -15.7 V तक जा सकेगा। यहां जोखिम लेने का कोई कारण नहीं है, भले ही एफईटी -30 वी को संभाल सकता है। इसलिए मैं सिर्फ एक रेक्टिफायर या सिग्नल डायोड का उपयोग करूंगा, या एक बेहतर स्कूटी डायोड भी।

अपनी टिप्पणी को संपादित करें
आप स्विच-ऑफ समय को कम करने के लिए वास्तव में एक जेनर का उपयोग कर सकते हैं (एक सामान्य डायोड के साथ, डी 1 को जेनर नहीं होना पड़ता है) और टायको ने भी इस एप्लिकेशन नोट में इसका उल्लेख किया है , लेकिन मैं नहीं पढ़ता मानो वे इस पर जोर देते हैं। पहली कड़ी में स्कोप की छवियां स्विच-ऑफ समय में एक नाटकीय कमी दिखाती हैं, लेकिन यह रिले और संपर्क के पहले उद्घाटन को निष्क्रिय करने के बीच के समय को मापता है, न कि पहले खोलने और बाकी की स्थिति में वापसी के बीच का समय, जो होगा बहुत कम बदलें।

6 वी रिले और आरसी सर्किट को संपादित करें
जैसा कि मैं इस उत्तर में कहता हूं कि आप इसके रेटेड वोल्टेज के नीचे एक रिले का संचालन कर सकते हैं, और चूंकि इसके संचालन वोल्टेज 4.2 वी है। आपके रिले के 6 वी संस्करण का उपयोग 5 वी पर भी किया जा सकता है। आप एक श्रृंखला अवरोधक का उपयोग करते हैं जो 9 or से अधिक नहीं है। आपके पास 4.2 वी होगा, और फिर आपको संधारित्र की आवश्यकता नहीं है (5 वी के लिए सहिष्णुता पर नज़र रखें!)। यदि आप कम जाना चाहते हैं तो आप अपने दम पर हैं; डेटशीट वोल्टेज नहीं देना चाहिए। लेकिन मान लें कि यह 3 V होगा। तब आप 32 you'll के एक श्रृंखला अवरोधक का उपयोग कर सकते हैं और आपको पुनः सक्रिय होने के लिए संधारित्र की आवश्यकता होगी।

ऑपरेट का समय अधिकतम 15 एमएस (जो लंबा है) है, इसलिए संधारित्र चार्ज करने के बाद रिले वोल्टेज 4.2 वी से नीचे नहीं जाना चाहिए जब तक कि स्विच करने के बाद 15 एमएस तक नहीं।

अब हमें उसके लिए आरसी समय की गणना करनी होगी। R रिले के कॉइल रेजिस्टेंस और सीरीज़ रेसिस्टेंस (जो कि थ्वेनिन की गलती है) के समानांतर है, इसलिए यह 19.3 the है। फिर

$3 V + 2 V \cdot e^{\dfrac{- 0.015 ms}{19.3 \Omega \text{ C}}} = 4.2 V$

लिए हल करने से हमें न्यूनतम forF मिलता है।$\text{C}$

फिर से स्विच करना:
आप Q = CV का उल्लंघन नहीं कर सकते, यह कानून है। आपके क्लैंपिंग वोल्टेज 3.3 V + 0.7 V = 4 V है। इसका मतलब है कि जब आप संधारित्र के निचले पक्ष को FET स्विच करते हैं, तो -4 V तक खींच लिया जाएगा, और तेज़ी से फिर से 0 V तक बढ़ जाएगा। उच्च पक्ष 2 है V उच्चतर, और बस उस 4 V ड्रॉप का पालन करेगा, जबकि संधारित्र समानांतर रोकनेवाला के माध्यम से निर्वहन करता है। संधारित्र भी ड्रॉप नोटिस नहीं होगा। डिस्चार्ज का समय निरंतर 1500 F 32 ms = 48 एमएस है, फिर संधारित्र 220 mV में 20 mV (इसके प्रारंभिक मूल्य का 1%) का निर्वहन करेगा। $\times$

62 mA संधारित्र को चार्ज नहीं करेगा और न ही डिस्चार्ज करेगा। हम अक्सर किर्कोफ़ के वर्तमान कानून (KCL) को नोड्स पर लागू करते हैं, लेकिन यह क्षेत्रों पर भी लागू होता है:

C1 और R1 के चारों ओर एक सीमा बनाएं, और आप देखेंगे कि FET का रास्ता कट जाने के बाद से बाहरी दुनिया के लिए केवल एक ही रास्ता है। चूंकि कुल करंट शून्य होना चाहिए, इसलिए उस अनूठे कनेक्शन के माध्यम से कोई करंट नहीं हो सकता है। कॉइल को 62 mA की देखभाल स्वयं करनी है, और यह zeners द्वारा गठित लूप का उपयोग करके करता है।

Comments

मैं उन सुरक्षा मार्जिन को समझता हूं! दरअसल, BVds = -30V सिर्फ एक रेफरेंस मूल्य था। इस सवाल को पूछने का मेरा इरादा यह जानना है कि क्या इसमें 5V डीसी रिले कॉयल को नुकसान पहुंचाने की कोई संभावना है या नहीं, इस पर 15V जेनर डायोड रखकर, रिले-ऑफ के दौरान, रिले कॉइल भर में वोल्टेज -15.7 V होगा जो रिले को नुकसान पहुंचा सकता है। 5V के लिए रेटेड कुंडल? है ना? बीवीडी = -50 वी कहें।

— जैक

@jacks - अधिकतम कुंडल वोल्टेज डेटाशीट में नहीं दिया गया है, लेकिन आमतौर पर 1.5 से 1.8 गुना रेटेड वोल्टेज है, इसलिए शायद यहां 7.5 V से 9 V तक। एक 15 वी स्पाइक शायद कॉइल को नुकसान नहीं पहुंचाएगा, हालांकि मैं इसे सिद्धांत के मामले के रूप में अनुमति नहीं दूंगा: ऐनक के लिए छड़ी। एक और कारण zeners का उपयोग नहीं करने के लिए।

— स्टीवनवह

इसलिए, सामान्य तौर पर अगर ज़ेनर का उपयोग रिले कॉइल के पार किया जाता है तो उनके Vz को नॉमिनल कॉइल वोल्टेज रेटिंग (इस मामले में 5V) + 1 यानी Vz = 6V मैक्स से अधिक नहीं होना चाहिए। इस मामले में, सुरक्षित मार्जिन के लिए। BTW, tyco और panasonic के कुछ एप्लिकेशन नोट रिले के टर्न-ऑफ को गति देने के लिए एक सामान्य फ्लाईबैक डायोड के साथ एक जेनर जोड़ने का आग्रह करते हैं और इस प्रकार संपर्क जीवन को बढ़ाते हैं।

— जैक

बात स्पष्ट करने के लिए धन्यवाद :) क्या मैं ज़ेनर डी 2 के स्थान पर टीवीएस डायोड (वीआरवीएम = 5.5 वी) का उपयोग कर सकता हूं? इससे क्या फ़र्क पड़ता है?

— जैक

@jacks - हां, आप टीवीएस का उपयोग कर सकते हैं। यह दस्तावेज़ दोनों के बीच कुछ अंतरों की व्याख्या करता है।

— स्टीवनवह जूल

Answer 2

एक रिले को एक महत्वपूर्ण श्रृंखला प्रतिरोध के साथ एक प्रारंभ करनेवाला के रूप में तैयार किया जा सकता है। जब प्रारंभ करनेवाला का वर्तमान एक निश्चित स्तर तक पहुंच जाता है, तो संपर्क 'तैयार' हो जाएगा। जब वर्तमान एक निश्चित निचले स्तर से नीचे आता है, तो संपर्क जारी किया जाएगा।

फ्लाईबैक डायोड्स की आवश्यकता होती है, जो कि इंडक्टर्स व्यवहार करते हैं, एक यांत्रिक सादृश्य का उपयोग करने के लिए, "चल द्रव द्रव्यमान" के रूप में। जिस तरह एक गतिमान भौतिक द्रव्यमान के लिए तात्कालिक रूप से रोकना संभव नहीं है, और एक गतिमान द्रव्यमान द्वारा उत्पन्न बल की मात्रा जब किसी चीज से टकराती है तो त्वरण के समानुपाती होती है जो द्रव्यमान को द्रव्यमान प्रदान करने की कोशिश करती है, इसलिए भी प्रेरकों के साथ। एक प्रारंभ करनेवाला वर्तमान में तुरंत नहीं बदलेगा, बल्कि इसके पार वोल्टेज के आनुपातिक दर पर बदलेगा। इसके विपरीत, एक प्रारंभ करनेवाला के पार वोल्टेज उस दर के समानुपाती होगा जिस पर बाहरी बल उस दर को बदलने की कोशिश करते हैं जिस पर वर्तमान प्रवाह से गुजरता है। एक उपकरण जो प्रारंभ में चालू को रोकने की कोशिश करता है, उसे तुरंत रोकने का प्रबंधन नहीं करेगा,

एक फ्लाईबैक डायोड का कार्य ट्रांजिस्टर के अलावा एक पथ के साथ प्रारंभ करनेवाला में वर्तमान प्रदान करना है। करंट को कहीं न कहीं बहते रहना है, कम से कम थोड़ी देर के लिए, और एक फ्लाईबैक डायोड एक सुरक्षित रास्ता प्रदान करता है। एक साधारण फ्लाईबैक डायोड के साथ एक सीमा यह है कि यह धारा को "बहुत अच्छी तरह" बहने की अनुमति दे सकता है। जिस दर पर प्रारंभ करनेवाला गिरता है वह प्रारंभ करनेवाला के पार वोल्टेज ड्रॉप के लिए आनुपातिक होता है (जिसमें निहित श्रृंखला प्रतिरोध में वोल्टेज ड्रॉप भी शामिल है)। प्रारंभ में वोल्टेज कम होता है, इसमें गिरने में अधिक समय लगेगा। फ्लाईबैक डायोड के साथ श्रृंखला में एक जेनर डायोड जोड़ने से उस दर में वृद्धि होगी जिस पर प्रारंभ करनेवाला धारा गिर जाएगी, और इस तरह रिले स्विच बंद होने से पहले समय कम हो जाएगा।

Comments

समझ गया। :) "एक प्रारंभ करनेवाला वर्तमान में तुरंत नहीं बदलेगा" - जबकि एक फ्लाईबैक डायोड है (w / o जेनर कहते हैं), जैसे ही Q1 बंद हो जाता है, वहाँ भी एक वर्तमान स्पाइक नहीं होगा (कुछ यूसेज के लिए भी नहीं) )? मैं इस becoz से पूछ रहा हूं, अगर कोई करंट स्पाइक है तो इस स्पाइक के दौरान करंट की मात्रा बढ़ जाएगी (जैसे कि> इस मामले में 500mA) फ्लाईबैक डायोड को नुकसान पहुंचा सकता है अगर मैंने अधिकतम डायवर्ट के साथ डायोड का चयन किया था 62mA या तो (जैसे 200mA) केवल। - 62mA वर्तमान की वह राशि है जो क्यूई चालू होने पर रिले कॉइल से बहती है।

— जैक

एक प्रारंभ करनेवाला को बंद करने पर एक वर्तमान स्पाइक नहीं होगा, हालांकि कुछ स्थितियों में यह तथ्य कि वर्तमान में कहीं न कहीं प्रवाह होता रहता है , फ्लाईबैक सुरक्षा की अनुपस्थिति में, यह एक ऐसा रास्ता निकालने का कारण बनता है, जिसमें सामान्य रूप से महत्वपूर्ण प्रवाह नहीं होता है यह। यह ध्यान देने योग्य है कि फ्लाईबैक डायोड का उपयोग करते समय भी मैकेनिकल स्विच रेटिंग को गैर-आगमनात्मक लोड की तुलना में आगमनात्मक भार के साथ अधिक होना चाहिए, क्योंकि यांत्रिक स्विच भौतिक रूप से एक आर्क को इस तरह से "आकर्षित" कर सकते हैं जो ठोस-राज्य स्विच नहीं करते हैं।

— सुपरकैट

मूल रूप से, यांत्रिक स्विच के साथ क्या होता है कि जिस समय स्विच खुलता है, प्रतिरोध तेजी से बढ़ने लगता है। आम तौर पर, यह स्विच के माध्यम से वर्तमान प्रवाह को उस बिंदु तक छोड़ने का कारण होना चाहिए कि यह एक चाप को बनाए नहीं रखेगा। यदि, हालांकि, एक आगमनात्मक भार स्विच कर रहा है, तो वर्तमान में चाप को प्रवाह और बनाए रखने के लिए जारी रह सकता है क्योंकि संपर्क आगे बढ़ते हैं। यदि संपर्क समाप्त होने के दौरान चाप को नहीं बुझाया जाता है, तो इसे बनाए रखने के लिए चाप के माध्यम से पर्याप्त करंट लगाने के लिए आवश्यक वोल्टेज, वोल्टेज की अपेक्षा बहुत कम होगी ...

— Supercat

स्पष्टीकरण के लिए धन्यवाद! इसका मतलब है कि इस मामले में एक फ्लाईबैक डायोड का चयन करते समय, मुझे केवल 62mA (क्यूई चालू होने पर रिले कॉइल के माध्यम से वर्तमान) पर विचार करने की आवश्यकता है। => कोई भी 200mA अधिकतम फ़ॉरवर्ड करंट डायोड इस मामले में काम करेगा, जैसे 1N4148, या यहां तक ​​कि एक स्कूटी, 62mA << 200mA।

— जैक

... निष्क्रिय संपर्कों के पार एक आर्क शुरू करने के लिए। उस स्थिति के बारे में सोचने का एक तरीका यह है कि यांत्रिक स्विच को डिस्कनेक्ट पर एक संक्षिप्त क्षण के रूप में माना जाए, जहां उनकी प्रदर्शन रेटिंग काफी हद तक हीन है कि कल्पना अन्यथा क्या है, और उस क्षण में चश्मा पार करने से डिवाइस "कुंडी" हो सकता है । जहां तक ​​मुझे पता है, हालांकि, इस तरह के प्रभाव ठोस-राज्य स्विच के साथ किसी भी सार्थक डिग्री के लिए नहीं होते हैं; दूसरी ओर, वे अति-तनाव की स्थिति से नष्ट हो सकते हैं जो केवल रिले के लिए मामूली पहनने का कारण होगा।

— सुपरकैट