H- ब्रिज डैमेज पावर सप्लाई में फ्लाईबैक डायोड क्यों नहीं?


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मैं वर्तमान में एक छोटी डीसी मोटर (~ 5 वी) ड्राइविंग के बारे में सीख रहा हूं। अब तक के मेरे शोध से संकेत मिलता है कि L298N जल्दी से कुछ पाने और चलाने के लिए एक अच्छा विकल्प हो सकता है। हालांकि, मैं यह समझने की कोशिश कर रहा हूं कि वास्तव में क्या हो रहा है (यानी आंतरिक एच-ब्रिज) और ऐसा कुछ है जो वास्तव में मेरे लिए स्पष्ट नहीं है। 6 पेज पर डेटाशीट में उदाहरण सर्किट एक कॉन्फ़िगरेशन में चार फ्लाईबैक डायोड का उपयोग करता है जो एच-ब्रिज के लिए आम लगता है (चूंकि अन्य साइट समान एच-ब्रिज सर्किट की सलाह देते हैं)। विन्यास, एक क्षण के लिए L298N की उपेक्षा, अनिवार्य रूप से इस तरह दिखता है:

अब, अगर मैं इसे सही तरीके से समझता हूं, तो ये डायोड मोटर के लिए एक रास्ता प्रदान करते हैं ताकि वर्तमान वोल्टेज को चालू रखा जा सके जब बड़े वोल्टेज स्पाइक्स को रोकने के लिए MOSFETs को बंद कर दिया जाए। इस वर्तमान के लिए रास्ता हालांकि रिवर्स दिशा में पावर स्रोत के माध्यम से सही जाता है । यह वर्तमान की दिशा के सापेक्ष उलट है कि एक शक्ति स्रोत सामान्य रूप से आपूर्ति करता है। यह नीचे दिए गए आंकड़े में इंगित किया गया है।

चूंकि मैं इलेक्ट्रॉनिक्स की दुनिया में अपेक्षाकृत नया हूं, इसलिए ऐसा करना एक अजीब बात है। मुझे लगता है कि यह कागज पर काम करता है अगर बिजली स्रोत एक आदर्श निरंतर वोल्टेज स्रोत है। लेकिन क्या यह वास्तव में वास्तविक जीवन में सुरक्षित है? मान लीजिए कि मैं अपने प्रोजेक्ट को पावर देने के लिए कुछ क्षारीय बैटरियों का उपयोग कर रहा हूं, तो यह रिवर्स करंट रिचार्ज करने जैसा लगता है। और अल्कलाइन बैटरी के बारे में विकिपीडिया पृष्ठ कहता है:

रिचार्ज करने के प्रयासों से टूटना, या खतरनाक तरल पदार्थ का रिसाव हो सकता है जो उपकरण को खुरचना होगा।

या क्या होगा यदि मैं एक प्रयोगशाला बिजली की आपूर्ति या यहां तक ​​कि वोल्टेज स्रोत के रूप में वोल्टेज नियामक का उपयोग कर रहा हूं? इन रिवर्स करंट को कैसे संभाला जाता है, इससे मुझे कोई मतलब नहीं है और मुझे चिंता है कि मैं अपने उपकरणों को उड़ा सकता हूं .. क्या कोई मुझे इस बारे में बता सकता है कि ऊपर सर्किट वास्तव में सुरक्षित क्यों है? और अगर यह सुरक्षित नहीं है, तो बहुत सारे साइट इसकी सिफारिश क्यों कर रहे हैं और मुझे इसके बजाय किस सर्किट का उपयोग करना चाहिए?


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FYI करें, बाजार में बैटरी चार्जर हैं जो डिस्पोजेबल क्षारीय कोशिकाओं के साथ काम करने वाले हैं। कुछ का दावा है कि आप दर्जनों बार एक क्षारीय सेल का फिर से उपयोग कर सकते हैं। अन्य दो या तीन बार कहते हैं। YMMV। लेकिन, मैं जो कह रहा हूं वह एक क्षारीय बैटरी नकारात्मक पल को देखने के तुरंत बाद नहीं फटेगी।
सोलोमन स्लो

जवाबों:


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डायोड दो अलग-अलग उद्देश्यों से कार्य करते हैं।

  1. पुनर्योजी ब्रेकिंग के तहत, वे उत्पन्न वोल्टेज को बिजली की आपूर्ति में वापस कर देते हैं (जहां उपयुक्त इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ, इसका उपयोग बैटरी को रिचार्ज करने के लिए किया जा सकता है)। ध्यान दें कि जब तक मोटर अपनी सामान्य गति से ऊपर नहीं चल रही है, तब तक उत्पन्न वोल्टेज आपूर्ति वोल्टेज से अधिक नहीं होगी, इसलिए यह बिजली की आपूर्ति के वोल्टेज रेटिंग के भीतर है। तो बिजली की आपूर्ति सामान्य रूप से इसका सामना कर सकती है - लेकिन अगर यह वर्तमान को अवशोषित नहीं कर सकती है (या तो बैटरी चार्ज करने के लिए, या इसे ब्रेकिंग रोकनेवाला में डंप कर सकती है) बहुत कम या कोई ब्रेकिंग प्रभाव नहीं होगा।
  2. डायोड भी (मोटर ब्रश से) आपूर्ति के लिए आगमनात्मक स्पाइक्स लौटाते हैं, और ये बहुत कम अवधि के लिए सैकड़ों वोल्ट हो सकते हैं, जो बिजली की आपूर्ति के लिए विनाशकारी साबित हो सकते हैं। फिर वास्तविक प्रश्न का उत्तर देने के लिए - आपूर्ति उच्च वोल्टेज स्पाइक्स से क्षतिग्रस्त हो सकती है, इसलिए इसके डिजाइनर को उस क्षति को रोकने के लिए सावधानी बरतनी चाहिए - जैसे श्रृंखला में एक प्रारंभ करनेवाला (फेराइट बीड), और आपूर्ति के दौरान पर्याप्त डिक्रिप्लिंग कैपेसिटर, और संभवतः एक क्षणिक। एचवी संक्रमण को अवशोषित करने के लिए दबानेवाला यंत्र या वैरिस्टर

ध्यान दें कि आम तौर पर इन स्पाइक्स में पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती है, जो किसी भी प्राथमिक सेल को नुकसान पहुंचाता है, इसलिए यदि आप पुल को सीधे बैटरी से जोड़ रहे हैं तो आराम करें। लेकिन विनियमित आपूर्ति जो मोटरों को चलाने के लिए डिज़ाइन नहीं की गई है, एक समस्या हो सकती है।


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यदि मोटर बिजली का उत्पादन कर रहा है, तो मोटर में शुद्ध शक्ति सकारात्मक होनी चाहिए, इसलिए बैटरियों से बाहर का वर्तमान प्रवाह उस दिशा में होना चाहिए जो उन्हें सूखा देता है, इसलिए आप ठीक हैं।

यदि मोटर को पुनर्योजी रूप से ब्रेक किया जा रहा है, तो बिजली मोटर से बाहर निकल सकती है और आपूर्ति वोल्टेज को ऊपर धकेल सकती है और बैटरी को चार्ज कर सकती है (इसका उपयोग इलेक्ट्रिक वाहनों में लाभ के लिए किया जाता है)। यह आम तौर पर प्राथमिक कोशिकाओं से जुड़ी एक छोटी मोटर के साथ चिंता करने की ज़रूरत नहीं है, लेकिन अगर आपके पास एक ऐसी आपूर्ति है जो चालू नहीं कर सकती है (उदाहरण के लिए, एक शुद्ध + फ़िल्टर) तो यह समस्या पैदा कर सकता है यदि संधारित्र पर्याप्त बड़ा नहीं है।


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आपके त्वरित उत्तर के लिए धन्यवाद, मुझे लगता है कि मैं इसे प्राप्त करना शुरू कर रहा हूं। इस प्रकार डेटाशीट सर्किट में + बनाम और जमीन के बीच संधारित्र के कार्यों में से एक प्रवाह के लिए एक रास्ता प्रदान करना है यदि आपूर्ति चालू नहीं हो सकती है? मैं यह इसलिए पूछ रहा हूं क्योंकि मेरी शुरुआती समझ यह थी कि यह केवल एक चौरसाई संधारित्र था जिसे सुरक्षित रूप से छोड़ा जा सकता है (जैसा कि यह बैंगनी पथ के साथ आंकड़े पर है)। इसलिए यदि आपूर्ति चालू नहीं हो सकती है, तो टोपी पूरी तरह से आवश्यक है क्योंकि आपूर्ति को नुकसान न पहुंचे क्योंकि तब आपूर्ति के बजाय टोपी से प्रवाह होता है। क्या वो सही है?
s1m0n

आपको पूरी तरह से संधारित्र की आवश्यकता है और लीड कम होनी चाहिए। आप लूप एरिया (और इस तरह इंडक्शन) को छोटा रखना चाहते हैं या MOSFETs क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।
स्पायरो पेफेनी

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एक पूर्ण पुल पर एलडीओ का उपयोग कभी नहीं करना महत्वपूर्ण है क्योंकि वे केवल स्रोत + वर्तमान और सिंक नहीं कर सकते हैं।
टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguy EE75

@TonyEErocketscientist अतिरिक्त स्पष्टीकरण के लिए धन्यवाद। लेकिन मैं अभी भी एक पूर्ण पुल पर सुरक्षित रूप से एलडीओ का उपयोग कर सकता हूं यदि संधारित्र पर्याप्त रूप से बड़ा है, ठीक है?
s1m0n

हाँ dV = Ic dt / C लेकिन यह dV या एक बैटरी की सहनशीलता के आधार पर एक अल्ट्रा कैप होने की आवश्यकता हो सकती है
टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguy EE75

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मोटर्स से बहुत परिचित नहीं हैं, लेकिन यहां एक उत्तर का खतरा होगा। जब विद्युत सर्किट मॉडलिंग करते हैं, तो स्पाइस या इसी तरह के पैकेज के साथ कहते हैं, डीसी बिजली की आपूर्ति आमतौर पर शॉर्ट-सर्किट के रूप में तैयार की जाती है। यह आमतौर पर प्राथमिक इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग पर पाठ्यपुस्तकों में कुछ हद तक समझाया गया है।

यह भी याद रखें कि एक डीसी बिजली की आपूर्ति आमतौर पर कैपेसिटर को अपने आउटपुट में नियोजित करती है, आमतौर पर लहर को चौरसाई करने के उद्देश्य से। ये कैपेसिटर क्षणिक धाराओं के लिए "शॉर्ट्स टू ग्राउंड" के रूप में कार्य करते हैं।


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आम तौर पर उच्च पक्ष वाले ड्राइवरों को ब्रश मोटर्स या स्टेपर और बीएलडीसी पोल स्विचिंग पर दिशा के लिए उपयोग किया जाता है, जबकि पीडब्लूएम के लिए कम पक्ष वर्तमान, टोक़ और त्वरण को सीमित करता है।

जब लो साइड ड्राइवर वोल्टेज बढ़ जाता है और करंट चालू रहता है क्योंकि यह V + से छोटा हो जाता है, तो करंट बैटरी को चालू नहीं करता है या बंद होने पर आपूर्ति करता है। यह उच्च पक्ष चालक और विपरीत मोटर ध्रुवीयता उच्च पक्ष डायोड पर जारी है।

यह एक ही फैशन में ध्रुवीयता और दिशा के साथ विकल्प को आपूर्ति के लिए वर्तमान को अवरुद्ध करता है क्योंकि यह कई एल / आर समय स्थिरांक तक विपरीत चालक के माध्यम से प्रसारित करना जारी रखता है।

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