Яка операція може призвести до вибуху індуктора чи конденсатора?

Насправді в ранні часи електронної школи вчитель говорив щось про те, щоб не відключити живлення надто швидко від індуктора чи конденсатора, і ми звикли повільно повертати генератор напруги від генератора сигналу до нуля. Щось про перехідні, щось про заряд, що зберігається ...

Мені зараз цікаво працювати з перетворювачем потужності, але те, що було сказано багато років тому, досі залишається зі мною, але я не можу точно пригадати, що було сказано в той час.

Може хтось, будь ласка, нагадає мені, що це правило, коли справа стосується безпечної роботи індукторів та конденсаторів у (базовій) схемі?

НЕ ЗАКРИТИ замикання зарядженого індуктора.

Ви не повинні коротко замикати заряджений конденсатор.

Якщо ви думаєте про це з їх основних фундаментальних рівнянь:

- раптова зміна струму (тобто примусового відкритого контуру) призведе до нескінченної напруги.$V = L\dfrac{di}{dt}$

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

Це, очевидно, не є нескінченним на практиці (через розбіжності та здатність досить швидко змінювати напругу / струм), але це досить важливо, щоб пошкодити електроніку ...

Індуктори зберігають потік, коли через них протікає струм. Коли індуктор знеструмлений, потік повертається назад у струм. Коли цей струм намагається пройти через дуже високий опір, це призводить до дуже високої напруги, оскільки Закон Ома. Пошкодження та / або травма може призвести. Ось чому ми використовуємо віддалені діоди на індуктивних схемах.

Конденсатори можуть тривалий час зберігати заряд, навіть при відключенні живлення. Ось чому ми розряджаємо конденсатори вручну перед обслуговуванням високовольтного обладнання. Оскільки діелектрик також може поглинати частину заряду і утримувати його, коли конденсатор розряджається, ми мусимо переконатися, що розрядимо його кілька разів, щоб переконатися, що конденсатор порожній.

Тож ви знаєте, що це має щось спільне з перехідними, правда? Давайте зробимо з цього продуманий експеримент. Скажімо, у вас індуктор, він дуже довго був підключений до джерела живлення. Скажімо, джерело живлення подає струм 1А. Тоді через його властивості (індуктор трохи більше, ніж коротке замикання, коли мова йде про стаціонарний стан) напруга на ньому буде 0В.

Тепер уявіть, що ви виймете джерело живлення і замініть його на резистор 0 Ом. Що б сталося? Відразу після вилучення джерела струм через індуктор все ще становить 1А і тепер витісняється через резистор 0 Ом, в результаті чого V = I × R = 1A × 0Ω = 0V. Поки що добре, нічого не змінилося.

А тепер уявіть, що ви змінили резистор на частину 10 Ом, що станеться відразу після вилучення джерела живлення? Індуктор тепер подаватиме струм через резистор 10 Ом: V = I × R = 1A × 10Ω = 10 В.

Тепер легко уявити, що станеться, якщо цей резистор стає більшим і більшим: 100 Ом призводить до 100 В, 1 кОм в 1 кВ, 1 МОм в 1МВ і так далі. Опір, що наближається до нескінченності, означатиме (теоретичну) нескінченну напругу, і саме там фізика стає цікавою.

Звичайно, в індукторі зберігається лише обмежена кількість енергії, і тому висока напруга не буде існувати дуже довго, лише короткий момент після вилучення джерела живлення.

Аналогічний продуманий експеримент можна зробити з конденсатором. Конденсатор трохи більше двох пластин, які не торкаються, тому дуже високий опір і в сталому стані він заряджається напругою і струм не може текти. Як і в індукторі, ми можемо знову підключити паралельний резистор, але тепер ви починаєте з дуже високого значення і повертаєтеся до 0 для короткого замикання і обчислюєте відповідний струм прямо в момент після зняття джерела напруги.