सर्किट संरक्षण इलेक्ट्रॉनिक्स विकासाचा कधीही अंत होणार नाही

सर्किट संरक्षण विमा प्रमाणे आहे; उत्तम प्रकारे, हे एखाद्या विचारविश्वाच्या रूपात पाहिले जाऊ शकते आणि त्या ठिकाणी स्थापित केलेले असताना देखील ते बर्‍याच वेळा पुरेसे नसते. विम्याच्या कमी गुंतवणूकीमुळे व्यवसायाच्या स्थिर कार्यासाठी धोका असू शकतो, तर अपुरा सर्किट संरक्षणामुळे आयुष्य गमावण्यासारखे गंभीर परिणाम उद्भवू शकतात.

आम्ही स्वित्झर्लंड उड्डाण 111 च्या बाबतीत सर्किट संरक्षणाचे महत्त्व स्पष्ट करतो जे जॉन एफ पासून निघून गेले. 2 सप्टेंबर, 1998 रोजी न्यूयॉर्कमधील केनेडी आंतरराष्ट्रीय विमानतळ. फ्लाइटचे संचालन 7 वर्षीय मॅकडोनल डग्लस एमडी -11 यांनी केले होते, ज्याने अलीकडेच फ्लाइट-इन एंटरटेनमेंट (आयएफई) सिस्टममध्ये सुधारणा केली. उड्डाण घेतल्यानंतर minutes२ मिनिटांनंतर धूर, अचानक कॉकपिटने आणि खलाशी तातडीने तातडीच्या प्रतिक्रियेची स्थिती घोषित केली आणि विमानतळ हॅलिफॅक्सला पर्यायी बनविण्याचा प्रयत्न केला, पण कॉकपिटच्या कमाल मर्यादेमुळे आग आटोक्यातून कोसळली आणि क्रॅश झाला. नोव्हा स्कॉशिया किना .्यापासून समुद्राच्या km कि.मी. मध्ये, सर्व २१5 प्रवासी आणि १ cre क्रू सदस्य ठार झाले.

क्रॅश तपासणीत असे आढळले की नवीन आयएफईच्या एका विभागात वापरल्या गेलेल्या साहित्यांमुळे क्रॅश होण्याचे मुख्य कारण होते आणि ही सामग्री जी अग्निरोधक होती, ती जळून खाक झाली होती आणि गंभीर नियंत्रण रेषांवर पसरली होती. जरी हे निश्चितपणे सांगणे अशक्य आहे, असे मानले जाते की आयएफई वायर्समधील विद्युत चाप आगीचे कारण होते. जरी या तारा सर्किट ब्रेकरने बसविल्या आहेत, तरी आर्सेसमुळे ते ट्रिप करत नाहीत. अपु circuit्या सर्किट संरक्षणामुळे झालेल्या 229 मृत्यूंचे हे खरे प्रकरण आहे. जेव्हा कंस जाणवते तेव्हा अशा सर्किट्स सहलीसाठी चाप फॉल्ट डिटेक्शन प्रोटेक्शनसह सुसज्ज असतात (स्विच दाबण्यासारख्या सामान्य ऑपरेशन्सद्वारे तयार केलेल्या कमानीसह).

यूएसबी-पीडी अधिक धोका आणते

जरी स्विस एमडी - 11 इलेक्ट्रॉनिक अपयशाऐवजी विद्युत अपयशामुळे होते, परंतु आता यूएसबी वीजपुरवठा सुधारणे यासारखे व्होल्टेज आणि वर्तमानचे चाप (आणि जीवनाची आग धोक्यात येऊ शकते) तयार करण्यासाठी अधिक आणि अधिक सर्किट पुरेसे आहेत. (यूएसबी - पीडी), तो उच्च व्होल्टेज आणि वर्तमानच्या 20 वी आणि 5 ए (100 डब्ल्यूची जास्तीत जास्त उर्जा) पर्यंत समर्थन करू शकते. यूएसबी टाइप-सी च्या 5 व्ही व्होल्टेज आणि 3 ए करंट (15 डब्ल्यू) च्या तुलनेत, यूएसबी-पीडी अपग्रेड करणे ही एक मोठी सुधारणा आहे, परंतु यामुळे धोक्याची शक्यता देखील मोठ्या प्रमाणात वाढते.

उच्च व्होल्टेज आणि वर्तमानाशी संबंधित जोखमी व्यतिरिक्त, यूएसबी-पीडी यूएसबी टाइप-सी कनेक्टर आणि केबल्ससह वापरताना इतर समस्या उद्भवू शकते. कारण यूएसबी टाइप-सी कनेक्टरचे पिन अंतर फक्त ०.mm मिमी आहे, जे टाइप-ए आणि टाइप-बी कनेक्टरच्या पाचव्या पंचमांश आहे, अशा प्रकारे कनेक्टरच्या किंचित विकृतीमुळे शॉर्ट सर्किट होण्याचा धोका वाढतो. समाविष्ट करणे किंवा काढणे. कनेक्टरच्या आत तयार होणार्‍या अशुद्धतेचा समान प्रभाव असू शकतो. याव्यतिरिक्त, यूएसबी टाइप-सी च्या लोकप्रियतेमुळे देखील केबल्सचा महत्त्वपूर्ण विकास झाला आहे, जरी अनेक केबल्स अजूनही 100 डब्ल्यू उर्जा वाहून घेण्यास असमर्थ आहेत, परंतु त्यांची ओळख पटलेली नाही. तथापि, ही चिन्हे सुरक्षिततेची हमी देत ​​नाहीत; जर ग्राहकांना अनिर्दिष्ट केबल वापरायची असेल तर त्याला यूएसबी-पीडी सॉकेटमध्ये देखील सहजपणे सक्षम केबल म्हणून प्लग केले जाऊ शकते.

जेव्हा युएसबी-पीडी उच्च व्होल्टेजेस आणि प्रवाहांवर वापरले जाते तेव्हा आर्क्स केवळ धोका नसतात. मुख्य बस पॉवर पिन कनेक्टरच्या इतर पिनच्या अगदी जवळ असल्याने, शॉर्ट सर्किट सहजपणे डाउनस्ट्रीम इलेक्ट्रॉनिक्स सहजपणे 20 वी शॉर्ट सर्किट व्होल्टेज सारख्या उर्जामध्ये उगवू शकते ज्यामुळे दोष होऊ शकतो. उदाहरणार्थ, एक मीटर लांबीच्या यूएसबी केबलची प्रेरणा "ओस्किलेट" करू शकते, ज्यामुळे पीक व्होल्टेज 20 व्ही शॉर्ट सर्किट व्होल्टेजपेक्षा (कधीकधी दुप्पट जास्त) जास्त होते. काही अनुप्रयोगांसाठी, ओव्हरव्होल्टेजमुळे प्रभावित डाउनस्ट्रीम उपकरणांचे अयशस्वी होण्यामुळे सुरक्षिततेची समस्या उद्भवू शकते, कारण केबल्सची जास्तीत जास्त ऑपरेटिंग करंट आणि व्होल्टेज नियंत्रित करण्यासाठी सामान्यत: वापरली जाणारी साधने नुकसानीस सर्वाधिक असुरक्षित असतात.

पूर्ण सर्किट संरक्षण

यूएसबी-पीडी उच्च रेट केलेल्या वर्तमान आणि व्होल्टेजवर चालू असताना आर्क्स किंवा हानीचे घटक तयार करू शकते, म्हणून असे म्हटले जाऊ शकत नाही की संरक्षण सर्किट पूर्णपणे निरुपयोगी आहे. अनुप्रयोगांमध्ये जेथे यूएसबी-पीडी जास्तीत जास्त उर्जा मोड वारंवार वापरला जातो, उदाहरणार्थ पोर्टेबल कॉम्प्यूटर बॅटरी चार्ज करताना, संपूर्ण सर्किट संरक्षण प्रदान केले जाणे आवश्यक आहे.

यूएसबी टाइप-सी सॉकेटच्या पिन आणि ग्राउंड दरम्यान स्थापित केलेले ट्रान्झियंट व्होल्टेज सप्रेसशन (टीव्हीएस) डायोड तुलनेने सोपे आणि स्वस्त सर्किट संरक्षण आहेत. ट्रान्झियंट शॉर्ट सर्किटच्या बाबतीत, टीव्हीएस डायोड पीक व्होल्टेजला त्या पातळीवर "पिंच" करतो जो कनेक्ट केलेला भाग सहन करू शकतो. जरी टीव्हीएस डायोड चांगले क्षणिक संरक्षण प्रदान करतात, तर सतत ओव्हरव्हल्टेज इव्हेंटसाठी ते आदर्श नाहीत. या समस्या सोडविण्यासाठी, ओव्हरव्होल्टेज संरक्षणासारखे एक अतिरिक्त सर्किट, एन-चॅनेल एमओएसएफईटीसह जोडलेले आवश्यक आहे. सतत ओव्हरव्होल्टेज इव्हेंट दरम्यान, गार्ड एनएमओएसएफईटीला इनपुटमधून लोड डिस्कनेक्ट करण्यासाठी ट्रिगर करतो, ज्यामुळे कनेक्ट डाउनस्ट्रीम डिव्हाइसचे ओव्हरलोडिंग प्रतिबंधित होते. परंतु टीव्हीएस डायोड्स, गार्ड्स आणि एनमोस्फेट्स अद्याप सर्व ओव्होल्टेज परिस्थितीस तोंड देऊ शकत नाहीत; कधीकधी, यूएसबी केबल्सभोवती शॉर्ट सर्किट्स आढळतात. या प्रकरणात, सॉकेटचे प्रेरण फारच कमी आहे, ज्यामुळे संरक्षण डिव्हाइस आणि एनएमओएसएफईटीच्या प्रतिसादाच्या गतीपेक्षा व्होल्टेज वाढ जलद होते, त्यामुळे व्होल्टेज वाढीच्या वेळेस वाढविण्यासाठी अधिक क्लॅम्पिंग डिव्हाइसेस वापरल्या जाऊ शकतात, जेणेकरून संरक्षण डिव्हाइसमध्ये पुरेसे असेल कापण्याची वेळ.

व्यापक संरक्षण अक्षरशः यूएसबी-पीडी अनुप्रयोगांची किंमत आणि जटिलता वाढवते, परंतु योग्य घटकांची निवड करुन हे टाळता येऊ शकते. उत्पादक आता टीव्हीएस डायोड, संरक्षण आणि क्लॅम्प्स एकल पॅकेजमध्ये समाकलित करणारी समाकलित साधने ऑफर करण्यास सुरवात करीत आहेत (एनएमओएसएफईटी सहसा एक स्वतंत्र चिप म्हणून ठेवली जाते), यूएसबी-पीडी संरक्षण डिझाइन सुलभ करतेवेळी पैसे आणि जागा वाचवते.

निष्कर्ष

Circuit protection will never be the end of electronics development. However, solution development engineers need to have the knowledge to take appropriate protective measures to prevent material damage and prevent people from injury or even death. सर्किट संरक्षण विमा प्रमाणे आहे; उत्तम प्रकारे, हे एखाद्या विचारविश्वाच्या रूपात पाहिले जाऊ शकते आणि त्या ठिकाणी स्थापित केलेले असताना देखील ते बर्‍याच वेळा पुरेसे नसते. विम्याच्या कमी गुंतवणूकीमुळे व्यवसायाच्या स्थिर कार्यासाठी धोका असू शकतो, तर अपुरा सर्किट संरक्षणामुळे आयुष्य गमावण्यासारखे गंभीर परिणाम उद्भवू शकतात.


आम्ही स्वित्झर्लंड उड्डाण 111 च्या बाबतीत सर्किट संरक्षणाचे महत्त्व स्पष्ट करतो जे जॉन एफ पासून निघून गेले. 2 सप्टेंबर, 1998 रोजी न्यूयॉर्कमधील केनेडी आंतरराष्ट्रीय विमानतळ. फ्लाइटचे संचालन 7 वर्षीय मॅकडोनल डग्लस एमडी -11 यांनी केले होते, ज्याने अलीकडेच फ्लाइट-इन एंटरटेनमेंट (आयएफई) सिस्टममध्ये सुधारणा केली. उड्डाण घेतल्यानंतर minutes२ मिनिटांनंतर धूर, अचानक कॉकपिटने आणि खलाशी तातडीने तातडीच्या प्रतिक्रियेची स्थिती घोषित केली आणि विमानतळ हॅलिफॅक्सला पर्यायी बनविण्याचा प्रयत्न केला, पण कॉकपिटच्या कमाल मर्यादेमुळे आग आटोक्यातून कोसळली आणि क्रॅश झाला. नोव्हा स्कॉशिया किना .्यापासून समुद्राच्या km कि.मी. मध्ये, सर्व २१5 प्रवासी आणि १ cre क्रू सदस्य ठार झाले.

क्रॅश तपासणीत असे आढळले की नवीन आयएफईच्या एका विभागात वापरल्या गेलेल्या साहित्यांमुळे क्रॅश होण्याचे मुख्य कारण होते आणि ही सामग्री जी अग्निरोधक होती, ती जळून खाक झाली होती आणि गंभीर नियंत्रण रेषांवर पसरली होती. जरी हे निश्चितपणे सांगणे अशक्य आहे, असे मानले जाते की आयएफई वायर्समधील विद्युत चाप आगीचे कारण होते. जरी या तारा सर्किट ब्रेकरने बसविल्या आहेत, तरी आर्सेसमुळे ते ट्रिप करत नाहीत. अपु circuit्या सर्किट संरक्षणामुळे झालेल्या 229 मृत्यूंचे हे खरे प्रकरण आहे. जेव्हा कंस जाणवते तेव्हा अशा सर्किट्स सहलीसाठी चाप फॉल्ट डिटेक्शन प्रोटेक्शनसह सुसज्ज असतात (स्विच दाबण्यासारख्या सामान्य ऑपरेशन्सद्वारे तयार केलेल्या कमानीसह).

यूएसबी-पीडी अधिक धोका आणते

जरी स्विस एमडी - 11 इलेक्ट्रॉनिक अपयशाऐवजी विद्युत अपयशामुळे होते, परंतु आता यूएसबी वीजपुरवठा सुधारणे यासारखे व्होल्टेज आणि वर्तमानचे चाप (आणि जीवनाची आग धोक्यात येऊ शकते) तयार करण्यासाठी अधिक आणि अधिक सर्किट पुरेसे आहेत. (यूएसबी - पीडी), तो उच्च व्होल्टेज आणि वर्तमानच्या 20 वी आणि 5 ए (100 डब्ल्यूची जास्तीत जास्त उर्जा) पर्यंत समर्थन करू शकते. यूएसबी टाइप-सी च्या 5 व्ही व्होल्टेज आणि 3 ए करंट (15 डब्ल्यू) च्या तुलनेत, यूएसबी-पीडी अपग्रेड करणे ही एक मोठी सुधारणा आहे, परंतु यामुळे धोक्याची शक्यता देखील मोठ्या प्रमाणात वाढते.

उच्च व्होल्टेज आणि वर्तमानाशी संबंधित जोखमी व्यतिरिक्त, यूएसबी-पीडी यूएसबी टाइप-सी कनेक्टर आणि केबल्ससह वापरताना इतर समस्या उद्भवू शकते. कारण यूएसबी टाइप-सी कनेक्टरचे पिन अंतर फक्त ०.mm मिमी आहे, जे टाइप-ए आणि टाइप-बी कनेक्टरच्या पाचव्या पंचमांश आहे, अशा प्रकारे कनेक्टरच्या किंचित विकृतीमुळे शॉर्ट सर्किट होण्याचा धोका वाढतो. समाविष्ट करणे किंवा काढणे. कनेक्टरच्या आत तयार होणार्‍या अशुद्धतेचा समान प्रभाव असू शकतो. याव्यतिरिक्त, यूएसबी टाइप-सी च्या लोकप्रियतेमुळे देखील केबल्सचा महत्त्वपूर्ण विकास झाला आहे, जरी अनेक केबल्स अजूनही 100 डब्ल्यू उर्जा वाहून घेण्यास असमर्थ आहेत, परंतु त्यांची ओळख पटलेली नाही. तथापि, ही चिन्हे सुरक्षिततेची हमी देत ​​नाहीत; जर ग्राहकांना अनिर्दिष्ट केबल वापरायची असेल तर त्याला यूएसबी-पीडी सॉकेटमध्ये देखील सहजपणे सक्षम केबल म्हणून प्लग केले जाऊ शकते.

जेव्हा युएसबी-पीडी उच्च व्होल्टेजेस आणि प्रवाहांवर वापरले जाते तेव्हा आर्क्स केवळ धोका नसतात. मुख्य बस पॉवर पिन कनेक्टरच्या इतर पिनच्या अगदी जवळ असल्याने, शॉर्ट सर्किट सहजपणे डाउनस्ट्रीम इलेक्ट्रॉनिक्स सहजपणे 20 वी शॉर्ट सर्किट व्होल्टेज सारख्या उर्जामध्ये उगवू शकते ज्यामुळे दोष होऊ शकतो. उदाहरणार्थ, एक मीटर लांबीच्या यूएसबी केबलची प्रेरणा "ओस्किलेट" करू शकते, ज्यामुळे पीक व्होल्टेज 20 व्ही शॉर्ट सर्किट व्होल्टेजपेक्षा (कधीकधी दुप्पट जास्त) जास्त होते. काही अनुप्रयोगांसाठी, ओव्हरव्होल्टेजमुळे प्रभावित डाउनस्ट्रीम उपकरणांचे अयशस्वी होण्यामुळे सुरक्षिततेची समस्या उद्भवू शकते, कारण केबल्सची जास्तीत जास्त ऑपरेटिंग करंट आणि व्होल्टेज नियंत्रित करण्यासाठी सामान्यत: वापरली जाणारी साधने नुकसानीस सर्वाधिक असुरक्षित असतात.

पूर्ण सर्किट संरक्षण

यूएसबी-पीडी उच्च रेट केलेल्या वर्तमान आणि व्होल्टेजवर चालू असताना आर्क्स किंवा हानीचे घटक तयार करू शकते, म्हणून असे म्हटले जाऊ शकत नाही की संरक्षण सर्किट पूर्णपणे निरुपयोगी आहे. अनुप्रयोगांमध्ये जेथे यूएसबी-पीडी जास्तीत जास्त उर्जा मोड वारंवार वापरला जातो, उदाहरणार्थ पोर्टेबल कॉम्प्यूटर बॅटरी चार्ज करताना, संपूर्ण सर्किट संरक्षण प्रदान केले जाणे आवश्यक आहे.

यूएसबी टाइप-सी सॉकेटच्या पिन आणि ग्राउंड दरम्यान स्थापित केलेले ट्रान्झियंट व्होल्टेज सप्रेसशन (टीव्हीएस) डायोड तुलनेने सोपे आणि स्वस्त सर्किट संरक्षण आहेत. ट्रान्झियंट शॉर्ट सर्किटच्या बाबतीत, टीव्हीएस डायोड पीक व्होल्टेजला त्या पातळीवर "पिंच" करतो जो कनेक्ट केलेला भाग सहन करू शकतो. जरी टीव्हीएस डायोड चांगले क्षणिक संरक्षण प्रदान करतात, तर सतत ओव्हरव्हल्टेज इव्हेंटसाठी ते आदर्श नाहीत. या समस्या सोडविण्यासाठी, ओव्हरव्होल्टेज संरक्षणासारखे एक अतिरिक्त सर्किट, एन-चॅनेल एमओएसएफईटीसह जोडलेले आवश्यक आहे. सतत ओव्हरव्होल्टेज इव्हेंट दरम्यान, गार्ड एनएमओएसएफईटीला इनपुटमधून लोड डिस्कनेक्ट करण्यासाठी ट्रिगर करतो, ज्यामुळे कनेक्ट डाउनस्ट्रीम डिव्हाइसचे ओव्हरलोडिंग प्रतिबंधित होते. परंतु टीव्हीएस डायोड्स, गार्ड्स आणि एनमोस्फेट्स अद्याप सर्व ओव्होल्टेज परिस्थितीस तोंड देऊ शकत नाहीत; कधीकधी, यूएसबी केबल्सभोवती शॉर्ट सर्किट्स आढळतात. या प्रकरणात, सॉकेटचे प्रेरण फारच कमी आहे, ज्यामुळे संरक्षण डिव्हाइस आणि एनएमओएसएफईटीच्या प्रतिसादाच्या गतीपेक्षा व्होल्टेज वाढ जलद होते, त्यामुळे व्होल्टेज वाढीच्या वेळेस वाढविण्यासाठी अधिक क्लॅम्पिंग डिव्हाइसेस वापरल्या जाऊ शकतात, जेणेकरून संरक्षण डिव्हाइसमध्ये पुरेसे असेल कापण्याची वेळ.

व्यापक संरक्षण अक्षरशः यूएसबी-पीडी अनुप्रयोगांची किंमत आणि जटिलता वाढवते, परंतु योग्य घटकांची निवड करुन हे टाळता येऊ शकते. उत्पादक आता टीव्हीएस डायोड, संरक्षण आणि क्लॅम्प्स एकल पॅकेजमध्ये समाकलित करणारी समाकलित साधने ऑफर करण्यास सुरवात करीत आहेत (एनएमओएसएफईटी सहसा एक स्वतंत्र चिप म्हणून ठेवली जाते), यूएसबी-पीडी संरक्षण डिझाइन सुलभ करतेवेळी पैसे आणि जागा वाचवते.