Operasi apa yang dapat menyebabkan induktor atau kapasitor meledak?

Di masa-masa awal sekolah elektronik, guru biasa mengatakan sesuatu tentang tidak mencabut daya terlalu cepat di induktor atau kapasitor dan kami terbiasa perlahan-lahan mengubah generator tegangan dari generator sinyal ke nol. Sesuatu tentang transien, sesuatu tentang muatan yang disimpan ...

Saya sekarang tertarik untuk bekerja dengan konverter daya, tetapi apa yang dikatakan bertahun-tahun yang lalu masih melekat pada saya, tetapi saya tidak ingat persis apa yang dikatakan pada waktu itu.

Dapatkah seseorang tolong ingatkan saya apa aturannya ketika menangani induktor dan kapasitor dengan aman di sirkuit (dasar)?

Anda TIDAK akan membuka sirkuit induktor yang dibebankan.

Anda TIDAK akan menghubung singkat kapasitor yang terisi daya.

Jika Anda memikirkannya dari persamaan fundamental mereka:

- perubahan arus yang tiba-tiba (yaitu rangkaian terbuka paksa) akan menghasilkan voltase tak terbatas.$V = L\dfrac{di}{dt}$

$I = C\dfrac{dv}{dt}$

Ini jelas tidak terbatas dalam praktik (karena nyasar dan kemampuan untuk mengubah tegangan / arus cukup cepat) TAPI itu cukup signifikan untuk merusak elektronik ...

Induktor menyimpan fluks ketika arus mengalir melaluinya. Ketika induktor dihilangkan energi, fluks kembali menjadi arus. Ketika arus ini mencoba untuk melewati resistansi yang sangat tinggi itu menghasilkan tegangan yang sangat tinggi, karena Hukum Ohm. Kerusakan dan / atau cedera dapat terjadi. Inilah sebabnya kami menggunakan dioda flyback di sirkuit induktif.

Kapasitor dapat menyimpan daya mereka untuk waktu yang lama, bahkan ketika daya terputus. Inilah sebabnya mengapa kami melepaskan kapasitor secara manual sebelum menyervis peralatan bertegangan tinggi. Karena dielektrik juga dapat menyerap sebagian muatan dan menahannya ketika kapasitor telah habis, kita harus memastikan untuk melepaskannya beberapa kali untuk memastikan kapasitor kosong.

Jadi, Anda tahu itu ada hubungannya dengan transien, bukan? Mari kita membuat eksperimen pemikiran dari ini. Katakanlah Anda memiliki induktor, itu terhubung ke sumber daya untuk waktu yang sangat lama. Katakanlah sumber daya menghasilkan arus 1A. Kemudian karena sifat-sifatnya (sebuah induktor sedikit lebih dari hubungan pendek ketika datang ke kondisi mapan) tegangan yang melintasi itu akan 0V.

Sekarang bayangkan Anda menghapus sumber listrik dan mengubahnya untuk resistor 0 ohm. Apa yang akan terjadi? Tepat setelah menghapus sumber, arus melalui induktor masih 1A dan sekarang dipaksa melalui resistor 0 ohm, menghasilkan V = I × R = 1A × 0Ω = 0V. Sejauh ini bagus, tidak ada yang berubah.

Sekarang bayangkan Anda mengganti resistor untuk bagian 10Ω, apa yang akan terjadi setelah melepas sumber daya? Induktor sekarang akan memaksa arus melalui resistor 10Ω: V = I × R = 1A × 10Ω = 10V.

Sekarang mudah untuk membayangkan apa yang terjadi jika resistor itu menjadi lebih besar dan lebih besar: 100Ω menghasilkan 100V, 1kΩ dalam 1kV, 1MΩ dalam 1MV, dan seterusnya. Resistansi yang mendekati tak terhingga akan menyiratkan tegangan tak terbatas (teoritis) dan di situlah fisika benar-benar menarik.

Tentu saja hanya ada sejumlah energi yang tersimpan di induktor dan oleh karena itu tegangan tinggi tidak akan ada untuk waktu yang lama, hanya sesaat setelah melepas sumber daya.

Eksperimen pemikiran serupa dapat dilakukan dengan kapasitor. Kapasitor sedikit lebih dari dua pelat yang tidak bersentuhan, jadi resistansi yang sangat tinggi dan dalam kondisi mantap diisi dengan voltase dan tidak ada arus yang dapat mengalir. Mirip dengan induktor kita dapat lagi menghubungkan resistor paralel, tetapi sekarang Anda mulai dengan nilai yang sangat tinggi dan bekerja kembali ke 0 untuk korsleting dan menghitung masing-masing arus tepat pada saat setelah sumber tegangan dilepas.