सुरक्षात्मक डायोड (शमन): संचालन का सिद्धांत, टीवीएस डायोड की जांच कैसे करें।
सुरक्षात्मक डायोड अर्धचालकों की हमारी समीक्षा का अतिथि है।
डिवाइस में वोल्टेज स्तर को प्रभावित करने वाले हस्तक्षेप की शक्ति भिन्न हो सकती है। उच्च-ऊर्जा दालों का विरोध करने के लिए, गैस डिस्चार्जर्स और सुरक्षात्मक थाइरिस्टर का उपयोग करना संभव है। मध्यम और निम्न शक्ति प्रभावों से बचाने के लिए, सुरक्षात्मक डायोड और वेरिस्टर अधिक उपयुक्त हैं।
सुरक्षात्मक डायोड, जो अक्सर सिलिकॉन से बना होता है, कहा जा सकता है:
- दबाने वाला;
- जेनर डायोड को सीमित करना;
- डायोड फ्यूज;
- टीवीएस डायोड;
- ट्रांसिला;
- सेमीकंडक्टर वोल्टेज लिमिटर (एसओएल), आदि।
अक्सर दबानेवाला यंत्र स्विचिंग आपूर्ति इकाई के घटकों में से एक बन जाता है, क्योंकि एक इकाई की विफलता की स्थिति में, दबानेवाला यंत्र इसे ओवरवॉल्टेज से बचा सकता है। प्रारंभ में, सुरक्षात्मक डायोड को उपकरणों पर वायुमंडलीय विद्युत प्रभावों के खिलाफ बीमा के रूप में बनाया गया था।
प्रतिबंधात्मक जेनर डायोड के आधुनिक अनुप्रयोग के कई क्षेत्र हैं:
- प्राकृतिक घटनाओं (बिजली के हमलों) के प्रभाव से जमीन पर आधारित उपकरणों का संरक्षण;
- विमान सुरक्षा;
- बिजली आपूर्ति की विफलता की स्थिति में विद्युत प्रकृति के आवेगों के प्रभाव के खिलाफ बीमा।
संचालन सिद्धान्त
सुरक्षात्मक डायोड में एक विशिष्ट VA विशेषता होती है जो गैर-रैखिक होती है। बशर्ते कि पल्स आयाम का आकार अनुमेय से अधिक हो, यह तथाकथित "हिमस्खलन टूटने" को मजबूर करेगा। दूसरे शब्दों में, आयाम का आकार सामान्यीकृत किया जाएगा, और नेटवर्क से सभी अतिरिक्त हटा दिए जाएंगे सुरक्षात्मक डायोड।
अंजीर 1 सुरक्षात्मक डायोड - अर्धचालक के संचालन का सिद्धांत
टीवीएस डायोड के संचालन का सिद्धांत मानता है कि खतरे के क्षण तक, डायोड फ्यूज किसी भी तरह से डिवाइस और उसके कार्यात्मक गुणों को प्रभावित नहीं करता है। इस प्रकार, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सुरक्षात्मक डायोड का एक और नाम सामने आया है -
क्लैम्पिंग जेनर डायोड दो प्रकार के होते हैं:
- सममित।
सुरक्षात्मक डायोड, द्विदिश, प्रत्यावर्ती धारा के साथ नेटवर्क में काम करने के लिए अनुकूलित।
- विषम।
केवल डायरेक्ट करंट वाले नेटवर्क के लिए लागू, क्योंकि उनके पास एक यूनिडायरेक्शनल ऑपरेटिंग मोड है। असंतुलित सुरक्षात्मक डायोड को जोड़ने की विधि मानक के अनुरूप नहीं है। इसका एनोड नेगेटिव बस से जुड़ा है, और कैथोड - पॉजिटिव से। स्थिति सशर्त रूप से उलटी है।
सममित से संबंधित सुरक्षात्मक डायोड के कोडिंग में अक्षर शामिल हैं " से" या " एसए". असंतुलित डायोड फ़्यूज़ में कैथोड टर्मिनल के किनारे एक रंग-कोडित पट्टी होती है।
प्रत्येक सुरक्षात्मक डायोड का आवास भी एक अंकन कोड से सुसज्जित है जो सभी महत्वपूर्ण मापदंडों को एक संपीड़ित रूप में प्रदर्शित करता है।
यदि डायोड का इनपुट वोल्टेज स्तर बढ़ता है, तो जेनर डायोड बहुत कम समय के लिए आंतरिक प्रतिरोध को कम कर देगा। इस समय वर्तमान ताकत, इसके विपरीत, बढ़ेगी, और फ्यूज उड़ जाएगा। क्योंकि यह काम करता है सुरक्षात्मक डायोडलगभग तुरंत, मुख्य सर्किट की अखंडता का उल्लंघन नहीं होता है। वास्तव में, ओवरवॉल्टेज की त्वरित प्रतिक्रिया सबसे महत्वपूर्ण लाभ है टीवीएस डायोड.
सुरक्षात्मक डायोड की महत्वपूर्ण विशेषताएं
- अप्रोब . (टूट - फूट)
वह वोल्टेज मान जिस पर डायोड खुलता है और विभव उभयनिष्ठ तार की ओर गति करता है। एक अतिरिक्त पर्यायवाची पदनाम VBR है।
- Iarr .
अधिकतम रिवर्स लीकेज करंट। इसका एक छोटा मूल्य है, जिसे माइक्रोएम्पियर में मापा जाता है, और डिवाइस की कार्यक्षमता व्यावहारिक रूप से इस पर निर्भर नहीं करती है। अतिरिक्त पदनाम - आईआर।
- उब्रो .
मान निरंतर रिवर्स वोल्टेज का संकेत है। वीआरडब्ल्यूएम।
- यू सीमा छोटा सा
आवेग वोल्टेज सीमा के लिए उच्चतम मूल्य। वीसीएल, वीसी मैक्स।
- इलिम.मैक्स।
पीक पल्स करंट का उच्चतम मूल्य। अन्यथा, यह वर्तमान पल्स की सबसे बड़ी ताकत का संकेतक है जो सुरक्षात्मक डायोड के लिए सुरक्षित है। सबसे कुशल सीमित जेनर डायोड के लिए, यह मान सैकड़ों एम्पीयर हो सकता है। आईपीपी
- दलाल।
स्वीकार्य पल्स पावर के उच्चतम मूल्य का सूचक। दुर्भाग्य से, यह पैरामीटर पल्स अवधि पर अत्यधिक निर्भर है।
चित्र 2 VA सुरक्षात्मक डायोड की विशेषताएँ
सुरक्षात्मक डायोड का शक्ति स्तर समान नहीं है। फिर भी, यदि दबानेवाला यंत्र के पास इस पैरामीटर पर पर्याप्त प्रारंभिक डेटा नहीं है, तो इसे आसानी से एक या अधिक अर्धचालकों के साथ जोड़ा जा सकता है, जो समग्र शक्ति स्तर को सकारात्मक रूप से प्रभावित करेगा।
TVS डायोड जेनर डायोड के रूप में कार्य कर सकता है। लेकिन सबसे पहले आपको Imax पर इसकी अधिकतम बिजली अपव्यय और गतिशील धारा की जांच करने की आवश्यकता है। और इमिन।
सुरक्षात्मक डायोड की निरंतरता की जाँच करना
सुरक्षात्मक, साथ ही रेक्टिफायर (शक्ति सहित) की निरंतरता जांच, डायोड एक मल्टीमीटर के साथ किया जाता है (एक विकल्प के रूप में, आप एक ओममीटर का उपयोग कर सकते हैं)। आप इस उद्देश्य के लिए डिवाइस का उपयोग केवल डायलिंग मोड में कर सकते हैं।
चित्र 3 सुरक्षा डायोड की जाँच
जब मल्टीमीटर तैयार हो जाता है, तो इसे जांच के साथ दबाने वाले लीड (एनोड के साथ सकारात्मक-लाल, कैथोड के साथ नकारात्मक-काला) से जोड़ना आवश्यक है। जब यह किया जाता है, तो परीक्षक परीक्षण किए जा रहे डायोड फ्यूज के थ्रेशोल्ड वोल्टेज को इंगित करने वाला एक नंबर प्रदर्शित करेगा। जब कनेक्शन की ध्रुवीयता उलट जाती है, तो एक अनंत प्रतिरोध मान प्रदर्शित किया जाना चाहिए। यदि ऐसा है, तो तत्व सही है।
यदि ध्रुवों के परिवर्तन के दौरान रिसाव का पता चलता है, तो हम तत्व की शिथिलता और इसे बदलने की आवश्यकता के बारे में बात कर सकते हैं। इसी तरह, आप कार जनरेटर के सुरक्षात्मक डायोड की जांच कर सकते हैं।
TVS डायोड के मुख्य गुण
- रिवर्स वोल्टेज स्थितियों के तहत स्थिर रूप से कार्य करने की क्षमता;
- रिवर्स करंट वास्तव में न्यूनतम होना चाहिए ताकि पूरे डिवाइस की कार्यक्षमता को प्रभावित न करें।
- तेजी से महत्वपूर्ण प्रभाव की प्रतिक्रिया दर यथासंभव कम होनी चाहिए।
- बिजली अपव्यय के संदर्भ में अधिकतम संभव संकेतक।
लेकिन, परिणामस्वरूप, यह माना जाना चाहिए कि एक शर्त की पूर्ति अक्सर दूसरे के उल्लंघन पर जोर देती है।
इसके अलावा, टीवीएस डायोड, सिद्धांत रूप में, एक आदर्श सुरक्षात्मक सीमक के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, शमन सुरक्षा डायोड"ऑफ" स्थिति में पर्याप्त रूप से बड़ी रिवर्स धाराओं की विशेषता हो सकती है। इसके अलावा, मोड बदलते समय तीक्ष्णता अस्वीकृति का कारण बनती है। सबसे बड़ी समस्या यह है कि सीमित मोड में, वोल्टेज स्तर वर्तमान ताकत के सीधे अनुपात में होता है।
यह याद रखना चाहिए कि निर्माता द्वारा दिए गए डायोड की सभी विशेषताएं केवल विशिष्ट तापमान स्थितियों में ही होती हैं। उच्च तापमान पर, स्वीकार्य शिखर शक्ति और धाराएं कम हो जाएंगी।
हालांकि, ऐसी कमियों के बावजूद, डायोड फ़्यूज़ अभी भी समान उद्देश्य वाले उपकरणों, उपकरणों और तत्वों से बेहतर साबित होते हैं। .
सुरक्षात्मक डायोड के आवेदन के क्षेत्र
ऐसे कई क्षेत्र हैं जिनमें दबानेवाला यंत्र का उपयोग किया जा सकता है:
- पावर इलेक्ट्रॉनिक्स (डीसी बिजली की आपूर्ति, मोटर चालक, इन्वर्टर, आदि);
- दूरसंचार;
- नियंत्रण सर्किट (परिचालन एम्पलीफायर, ट्रांजिस्टर गेट्स, इनपुट और आउटपुट लाइनों, आदि के इनपुट और आउटपुट की सुरक्षा);
- डिजिटल इंटरफ़ेस।
सही सुरक्षात्मक डायोड कैसे चुनें?
निम्नलिखित नियमों को लागू करने से सुरक्षात्मक डायोड की खरीद के साथ समस्याओं से बचने में मदद मिलेगी। चुनाव में गलती न करने के लिए, आपको यह करना होगा:
- वोल्टेज के प्रकार पर निर्णय लें (क्या यह परिवर्तनशील या स्थिर होगा?);
- टीवीएस को यूनिडायरेक्शनल या बाइडायरेक्शनल होना चाहिए;
- पता लगाएँ कि लाइन पर रेटेड वोल्टेज का स्तर क्या है जिसे संरक्षित करने की आवश्यकता होगी;
- इलिमिट के अधिकतम मूल्य के बारे में पता करें। और उलिम.मैक्स। लोड शर्तों के तहत;
- ऊपरी और निचली तापमान सीमा की पहचान करें जिस पर डिवाइस संचालित होगा;
- तय करें कि तत्व कैसे लगाया जाएगा (सतह/छेद के माध्यम से);
- सभी पहचाने गए डेटा के आधार पर, उपयुक्त श्रृंखला और इष्टतम डायोड विकल्प निर्धारित करना आवश्यक है।
इसके अलावा, आपको विचार करने की आवश्यकता है:
- डायोड का रिवर्स वोल्टेज कितना अधिक है (यह सर्किट के नाममात्र वोल्टेज से अधिक होना चाहिए, यदि इस क्षण को ध्यान में नहीं रखा जाता है, तो डायोड बिना किसी कारण के भी "चालू" हो जाएगा);
- स्तर उलीम। Umax से कम होना चाहिए। संरक्षित करने के लिए लाइन पर;
- भले ही डायोड को सभी जरूरतों के अनुसार चुना गया हो, फिर भी इसके संचालन को पूरे आवश्यक तापमान सीमा पर जांचना होगा;
- सुनिश्चित करें कि डायोड के आयाम और अन्य बारीकियां इसकी पर्याप्त स्थापना की अनुमति देती हैं।